ZHCUBR5A October   2022  – February 2024

 

  1.   1
  2.   说明
  3.   资源
  4.   特性
  5.   应用
  6.   6
  7. 1 CLLLC 系统说明
    1. 1.1 主要系统规格
  8. 2 CLLLC 系统概述
    1. 2.1 方框图
    2. 2.2 设计注意事项和系统设计原理
      1. 2.2.1 谐振回路设计
        1. 2.2.1.1 电压增益
        2. 2.2.1.2 变压器增益比设计 (NCLLLC)
        3. 2.2.1.3 磁化电感选择 (Lm)
        4. 2.2.1.4 谐振电感器和电容器选择（Lrp 和 Crp）
      2. 2.2.2 电流和电压检测
        1. 2.2.2.1 VPRIM 电压检测
        2. 2.2.2.2 VSEC 电压检测
        3. 2.2.2.3 ISEC 电流检测
        4. 2.2.2.4 ISEC 谐振回路和 IPRIM 谐振回路
        5. 2.2.2.5 IPRIM 电流检测
        6. 2.2.2.6 保护（CMPSS 和 X-Bar）
      3. 2.2.3 PWM 调制
  9. 3 图腾柱 PFC 系统说明
    1. 3.1 图腾柱无桥 PFC 的优势
    2. 3.2 图腾柱无桥 PFC 运行
    3. 3.3 主要系统规格
    4. 3.4 系统概述
      1. 3.4.1 方框图
    5. 3.5 系统设计原理
      1. 3.5.1 PWM
      2. 3.5.2 电流环路模型
      3. 3.5.3 直流母线调节环路
      4. 3.5.4 过零附近的软启动可消除或减少电流尖峰
      5. 3.5.5 电流计算
      6. 3.5.6 电感器计算
      7. 3.5.7 输出电容器计算
      8. 3.5.8 电流和电压感应
  10. 4 重点产品
    1. 4.1 C2000 MCU TMS320F28003x
    2. 4.2 LMG352xR30-Q1
    3. 4.3 UCC21222-Q1
    4. 4.4 AMC3330-Q1
    5. 4.5 AMC3302-Q1
  11. 5 硬件、软件、测试要求和测试结果
    1. 5.1 所需的硬件和软件
      1. 5.1.1 硬件设置
        1. 5.1.1.1 控制卡设置
      2. 5.1.2 软件
        1. 5.1.2.1 在 Code Composer Studio 中打开工程
        2. 5.1.2.2 工程结构
    2. 5.2 测试和结果
      1. 5.2.1 测试设置（初始）
      2. 5.2.2 CLLLC 测试程序
        1. 5.2.2.1 实验 1.初级到次级功率流，开环检查 PWM 驱动器
        2. 5.2.2.2 实验 2.初级到次级功率流，开环检查 PWM 驱动器和 ADC，具有保护功能，次级连接阻性负载
          1. 5.2.2.2.1 设置实验 2 的软件选项
          2. 5.2.2.2.2 生成和加载工程以及设置调试环境
          3. 5.2.2.2.3 使用实时仿真
          4. 5.2.2.2.4 运行代码
          5. 5.2.2.2.5 测量电压环路的 SFRA 装置
          6. 5.2.2.2.6 验证有源同步整流
          7. 5.2.2.2.7 测量电流环路的 SFRA 装置
        3. 5.2.2.3 实验 3.初级到次级功率流，闭合电压环路检查，次级连接阻性负载
          1. 5.2.2.3.1 设置实验 3 的软件选项
          2. 5.2.2.3.2 生成和加载工程以及设置调试环境
          3. 5.2.2.3.3 运行代码
          4. 5.2.2.3.4 测量闭合电压环路的 SFRA
        4. 5.2.2.4 实验 4.初级到次级功率流，闭合电流环路检查，次级连接阻性负载
          1. 5.2.2.4.1 设置实验 4 的软件选项
          2. 5.2.2.4.2 生成和加载项目以及设置调试
          3. 5.2.2.4.3 运行代码
          4. 5.2.2.4.4 测量闭合电流环路的 SFRA
        5. 5.2.2.5 实验 5.初级到次级功率流，闭合电流环路检查，次级连接与电压源并联的阻性负载，以模拟次级侧的电池连接
          1. 5.2.2.5.1 设置实验 5 的软件选项
          2. 5.2.2.5.2 设计电流环路补偿器
          3. 5.2.2.5.3 生成和加载项目以及设置调试
          4. 5.2.2.5.4 运行代码
          5. 5.2.2.5.5 在电池仿真模式下测量闭合电流环路的 SFRA
      3. 5.2.3 TTPLPFC 测试程序
        1. 5.2.3.1 实验 1：开环，直流
          1. 5.2.3.1.1 设置 BUILD 1 的软件选项
          2. 5.2.3.1.2 构建和加载工程
          3. 5.2.3.1.3 设置调试环境窗口
          4. 5.2.3.1.4 使用实时仿真
          5. 5.2.3.1.5 运行代码
        2. 5.2.3.2 实验 2：闭合电流环路，直流
          1. 5.2.3.2.1 设置 BUILD 2 的软件选项
          2. 5.2.3.2.2 设计电流环路补偿器
          3. 5.2.3.2.3 构建和加载工程以及设置调试
          4. 5.2.3.2.4 运行代码
        3. 5.2.3.3 实验 3：闭合电流环路，交流
          1. 5.2.3.3.1 设置实验 3 的软件选项
          2. 5.2.3.3.2 构建和加载工程以及设置调试
          3. 5.2.3.3.3 运行代码
        4. 5.2.3.4 实验 4：闭合电压和电流环路
          1. 5.2.3.4.1 设置 BUILD 4 的软件选项
          2. 5.2.3.4.2 构建和加载工程以及设置调试
          3. 5.2.3.4.3 运行代码
      4. 5.2.4 测试结果
        1. 5.2.4.1 效率
        2. 5.2.4.2 系统性能
        3. 5.2.4.3 波特图
        4. 5.2.4.4 效率和调节数据
        5. 5.2.4.5 散热数据
        6. 5.2.4.6 PFC 波形
        7. 5.2.4.7 CLLLC 波形
  12. 6 设计文件
    1. 6.1 原理图
    2. 6.2 物料清单
    3. 6.3 Altium 工程
    4. 6.4 Gerber 文件
  13. 7 软件文件
  14. 8 相关文档
    1. 8.1 商标
  15. 9 术语
  16. 10作者简介
  17. 11修订历史记录
5.2.3.2.4 运行代码

编程该项目以驱动浪涌继电器，并在设定的时间后清除跳闸，即 autoStartSlew==100。软件在具有直流的构建级别中被编程为执行此操作。必须在运行后和此自动压摆计数器达到 100 之前施加输入电压。如果计数器达到 100，在于输入端施加电压之前，必须将代码复位。为此，控制器必须退出实时模式，进行重置并重新启动。通过将鼠标悬停在水平工具栏上并点击 GUID-7488029A-9AD3-4B4F-836D-654BFF761294-low.png 按钮，重复执行节 5.2.3.2.3中启用实时模式的步骤。

点击 GUID-0E577519-64C9-4C89-A28C-975CCF35D80F-low.png 以运行工程。

在 autoStartSlew 达到 100 之前施加约 50V 的输入电压。一旦 autoStartSlew 达到 100，浪涌继电器即触发，PWM 跳闸被清除，同时关闭电流环路标志。

GUID-450C284B-FCDB-4AF4-9408-35D6AF70B7C3-low.gif图 5-35 监视表达式，构建实验 2，闭合电流环路后的直流操作开始

输入电流调节在 1.5A 左右，输出电压升至约 193V。

将 ac_cur_ref 缓慢增大至 0.045，即 2.4A 输入。

缓慢增大 Vin = 120V，输出电压将大于 370V。

GUID-C25CEEA1-50DE-479F-B9ED-FBE3FDBAE2A2-low.gif图 5-36 监视表达式，构建实验 2，闭合电流环路后的直流操作以全电压开始

SFRA 集成在该构建的软件中，通过在硬件上进行测量来验证设计的补偿器是否可以提供足够的增益裕度和相位裕度。要运行 SFRA，请使工程保持运行状态，然后导航至 <Install directory>\C2000Ware_DigitalPower_SDK_<version>\libraries\sfra\gui\SFRA_GUI.exe。然后出现 SFRA GUI。

在 SFRA GUI 上选择器件的相应选项。例如，对于 F28003x，选择“Floating Point”。点击 Setup Connection。在弹出窗口中取消选中“boot on connect”选项，然后选择合适的 COM 端口。确保已取消选择 Boot on Connect（连接时启动）。点击 OK。返回到 SFRA GUI，然后点击 Connect。

SFRA GUI 将连接到器件。现在可以通过点击 Start Sweep 启动 SFRA 扫描。完整的 SFRA 扫描需要几分钟才能完成。可以通过查看 SFRA GUI 上的进度条以及检查控制卡背面用于指示 UART 活动的蓝色 LED 的闪烁情况来监视活动。完成之后，将立即显示一个包含开环图的图。频率响应数据也保存在工程文件夹的 SFRA 数据文件夹下，并根据 SFRA 运行的时间添加时间戳。

此外，测量的受控体频率响应可用于通过补偿设计器设计电流补偿器。<install Directory>\C2000Ware_DigitalPower_SDK_<version>\libraries\sfra\gui\CompDesigner.exe。

针对 GUI 上的受控体选项选择 SFRA Data。这项操作使用测量的受控体信息来设计补偿器。该选项可用于微调补偿。默认情况下，补偿设计器指向最近运行的 SFRA。如果必须使用运行的前一个 SFRA 受控体信息，则选择 SFRAData.csv 文件（通过点击 Browse SFRA Data 浏览到该文件）。该操作验证了电流补偿器设计。

通过将输入直流电压降至零使系统安全停止。确保 guiVbus 也降至零。

在实时模式下，完全停止 MCU 需要执行两个步骤。首先，使用工具栏上的 Halt 按钮 (GUID-CEC61420-51B7-45ED-A276-0E2E645982AD-low.png) 或使用 Target → Halt 来暂停处理器。然后点击 GUID-F443C7B8-178A-4910-9044-9BC0FA9477F3-low.png，使 MCU 退出实时模式。最后，将 MCU 复位 (GUID-8E8358D6-E5B2-4960-9A30-90C9B77C035B-low.png)。

点击 Terminate Debug Session (Target → Terminate all)，关闭 CCS 调试会话。
GUID-38039C67-CB5D-4301-8BC2-3B268FD4BD48-low.png