本文提出了一種新型BUCK-BOOST AC-AC 變換電路，對其結(jié)構(gòu)和原理進(jìn)行了具體分析。詳細(xì)介紹了采用ARM 嵌入式處理器作為控制器的設(shè)計(jì)方法和控制策略，并進(jìn)行了軟件設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)了BUCK-BOOST 電路的全數(shù)字控制。最后通過實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了原理性驗(yàn)證。
關(guān)鍵詞：ARM BUCK-BOOST 控制器
目前，在DC-DC變換和斬控式AC-AC變換中，控制電路絕大部分還是采用PWM發(fā)生模塊進(jìn)行模擬控制，比如SG3524等。這些模塊的優(yōu)點(diǎn)是斬波頻率高,可以進(jìn)行簡單的PID控制,能夠?qū)崿F(xiàn)電壓電流雙環(huán)控制等；但也具有模擬電路固有的缺陷：元器件老化及溫漂問題，系統(tǒng)不靈活，精度不高，開發(fā)速度慢等。如果采用全數(shù)字控制，即由CPU直接參與閉環(huán)控制,則能顯著降低控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)，減少分立元件的數(shù)量，改善系統(tǒng)可靠性,降低系統(tǒng)硬件成本；同時(shí)不存在溫漂和參數(shù)漂移問題,一旦調(diào)試正常就能保證長期穩(wěn)定運(yùn)行；另外，采用數(shù)字控制技術(shù)可設(shè)計(jì)統(tǒng)一的硬件平臺(tái),適應(yīng)不同變換器控制系統(tǒng),通過軟件版本改變系統(tǒng)功能,靈活實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的控制算法等。因此,隨著微處理器價(jià)格的降低和技術(shù)的成熟,數(shù)字控制技術(shù)必將在高性能、智能化DC/DC和斬控式AC-AC變換器中得到應(yīng)用和發(fā)展[1]。
本文針對一種新型斬控式AC-AC變換電路，用ARM嵌入式處理器LPC2214設(shè)計(jì)了其控制器,控制策略采用積分可分離的PI控制，實(shí)現(xiàn)了交流電壓的無極調(diào)壓。系統(tǒng)具有精度高、高度正弦化、諧波污染小等優(yōu)點(diǎn)。