ZHCAGA1 August 2026 TMS320F28P650DK
图 2-1 交错并联BOOST拓扑BBU/CBU要求极高的功率密度,非隔离的交错并联Buck/Boost因其磁性器件体积小和纹波抵消以减少输出电容的优势被广泛应用。数据中心一般不要求BBU快速充电,但要求其在短时间(通常为2-5分钟)内提供极大的应急峰值功率,因此一般充电相数会少于放电相数。如 图 2-1 所示,由于充电Buck易于实现,本系统以多相交错并联放电Boost 为例进行介绍。在某些功率密度要求更高的场景,双向Buck/Boost拓扑也会作为选择,但也会带来冗余设计和充放电时序控制的挑战。
控制部分的挑战在于负载空满载切换的动态性能要求和相间均流。设计上一般会使用峰值电流控制模式(PCM),通过电流内环使电感表现为受控电流源,将传统Boost的小信号传递函数降阶为一阶单极点系统,规避了右半平面零点(RHPZ)导致的相位恶化风险,允许大幅拓宽电压外环控制带宽以提升系统动态表现。相间均流采用共享 COMP 的自适应方案,相间PWM比较器统一以相同的电压误差信号作为输入与峰值电流信号进行比较后触发占空比。当某相电感感量偏小导致电流上升斜率偏快时,该相电流将在同一阈值处提前触发比较器翻转,从而在该周期内产生更窄的占空比,自动压低平均能量输出。整个均流过程在逐周期硬件层面完成,不占用 ADC 采样通道和主控 运算资源。对比下垂法和民主均流法等在集成度上有较大的优势。