在附件中有WDS環路計算工具和筆者的源程序代碼。      

下面開始環路控制的代碼編寫。

      在本例中，其實是用到了兩個環路補償的計算函數，電壓環路和電流環路。都是用的3P3Z的補償算法。不同的是電壓環路在FMAC硬件中進行計算，不占用CPU的時間，而電流環路只能用CPU進行軟件計算，比較耗費CPU時間。下圖是FMAC工作在IIR濾波器模式下的結構圖：

從上圖中，可以看到環路的差分方程的計算過程。     

在程序的初始化時，要初始化這兩個環路參數。

	/* Init 2p2z using the FMAC */
	if (__3p3zInitFmacInt16( &USER_APPL_FMAC, &cntrlFmac,
						   A1, A2, 0.0,
						   B0, B1, B2, 0.0,
						   post_shift, DUTY_TICKS_MIN, DUTY_TICKS_MAX ) != HAL_OK)
	{
	/* Configuration Error */
	Init_Error_Handler();
	}

	/* Init 2p2z using the CPU */
	CNTRL_3p3zInit(&myDcdc.iLoop, iREF,
				 iA1, iA2, 0.0,
				 iB0, iB1, iB2, 0.0,
				 iK, (float_t)iDUTY_TICKS_MIN, (float_t)iDUTY_TICKS_MAX );

還有一點要注意：FMAC硬件計算電壓環路參數用的是定點數，而CPU計算的電流環路用的是浮點數。

在這里，給讀者推薦一款環路參數軟件（STM32 Biricha WDS，簡稱WDS），專門為STM32平臺開發的環路計算軟件，支持STM32G474VE，而且是免費的。

可以去這個網站https://www.biricha.com/下載，要翻墻！！！

對應STM32的平臺，這個軟件是全功能免費的。當然該軟件也有對應TI平臺的、Microchip平臺的版本，不過后面的這兩個平臺就是收費的了。

下載完后，網站會免費提供給下載者一個注冊密碼，可以自行獲取，在輸入注冊碼后，在ST平臺就可以使用全功能的版本了。這里筆者會在附件中提供該軟件，但不提供注冊碼，避免麻煩。

因為本例中用的是兩相交錯并聯BUCK電路，不是純BUCK電路，而WDS又沒有交錯并聯BUCK的拓普，所以只能用BUCK電路拓普算出一組環路參數后，再其基礎上進行調節。

在此頁面中設定電路的拓普和預想要達到的穿越頻率和相位裕度。

輸出電感和輸出電容的相關參數。

這樣根據前面預想要達到的環路性能指標，該軟件可以自動計算出補償器的零極點的位置，如果對自動計算的結果不太滿意，也可以手動放置補償器零極點的位置。

同時根據補償器的參數，會實時將該補償器傳遞函數的波特圖、功率電路及整體開環傳遞函數的波特圖繪制出來，如上圖所示。

然后是PWM周期和ADC采樣參數的設置，這些工作進行完畢后，會自動計算出FMAC所需要的參數。

然后在其基礎上調試環路參數，使環路穩定。

當要用到CPU計算3P3Z補償器時，就應該選擇浮點數據。如下圖所示：

上述過程將環路參數整定完成，再計算恒壓環路，等待FMAC計算出結果后，然后用該結果更新DAC1和DAC3的參考值。

因為DC電源工作在恒壓恒流的模式下，所以要判斷恒壓環路的結果與恒流環路的結果，哪個比較小，然后用那個較小的值去更新DAC的參考值，以達到自動切換恒壓、恒流這兩種輸出方式的目地。在FMAC的中斷中完成了電壓環路的閉環。

電流環路在ADC1的中斷中進行。

在本例中，還有更多的細節，筆者并沒有進行更深一步的展開。比如DMA的工作方式，ADC發出DMA請求的響應，FMAC的工作方式、FMAC緩存的運行機制、COMP如何快速保護等技術細節都需要讀者詳細閱讀芯片的技術手冊。

在輸入電壓48V，輸出電壓26V，輸出電流60A條件下，用網絡分析儀測試電源開環bode圖：

在WDS理論計算結果的基礎上，進行微調后的bode圖如上圖所示。穿越頻率為2.4KHz，相位裕度為106°，基本上達到了設計目標。

下圖是交錯并聯的兩個主MOS管源極波形

本程序中，還沒用實現同步MOS管的驅動。如果想實現同步整流的功能也比較簡單，如下圖所示，當檢測到輸出電流超過一個限值后，驅動PC7（DCM_CTL）引腳為低電平，即可。

電源工作