簡化TCM的控制

前言：

最近還是一直有在思考TCM的控制問題，通過學(xué)習(xí)某業(yè)內(nèi)大廠的TCM樣機(jī)，我有了一些新的思考。

下面以2phase交錯(cuò)的BUCK來作為idea的驗(yàn)證，其主要器件有四個(gè)開關(guān)和四個(gè)開關(guān)的電流采樣。分別用來做高端開關(guān)和低端開關(guān)的正向電流峰值和負(fù)向電流峰值的比較。其中高端開關(guān)的峰值電流用來決定了系統(tǒng)的傳輸功率，低端開關(guān)的峰值絕對(duì)了實(shí)現(xiàn)ZVS的負(fù)向電流大小，這個(gè)在TCM控制中尤為關(guān)鍵。

但是在TCM控制中因?yàn)殚_關(guān)頻率是由低端開關(guān)的負(fù)向電流的峰值來刷新，而且還需要用多相交錯(cuò)的方式來降低紋波電流。這里的麻煩之處是變頻時(shí)如何來準(zhǔn)確的實(shí)現(xiàn)多相位交錯(cuò)的角度固定，而且頻率同步，這里使用的方法是來至ETH的kolar團(tuán)隊(duì)的一篇文章里面的idea，可見：《妙用數(shù)字邏輯巧解多相TCM控制中的變頻錯(cuò)相同步問題 by ETH Kolar團(tuán)隊(duì)》。根據(jù)這個(gè)idea實(shí)現(xiàn)了兩相電感電流的相位差180°的閉環(huán)控制。其中FREQ是PWM斜坡的最低頻率，ZCDA和ZCDB則是兩個(gè)低端開關(guān)的負(fù)向峰值電流，用來標(biāo)注新的開關(guān)周期開始，通過閉環(huán)調(diào)節(jié)相位差的方法，實(shí)現(xiàn)了在頻率變化時(shí)候的相位跟蹤。

通過在直流疊加正弦擾動(dòng)，可以看到相位閉環(huán)的調(diào)節(jié)速度，努力的在跟上相位差：

在閉環(huán)的作用下，很快的能調(diào)整到180°的相位差：

剩下的單周期控制的方法了，由于我們采樣了高端開關(guān)的 峰值電流，如果直接用電壓環(huán)比較峰值電流模式，固然是可以，但是沒有PWM斜坡引入后，無法實(shí)現(xiàn)多相位的調(diào)節(jié)控制。因此我結(jié)合單周期控制的思路把高端開關(guān)電流減電壓環(huán)的閉環(huán)輸出值，然后在與PWM斜坡比較，從而得到PWM可見單周期控制的原理：

控制實(shí)現(xiàn)：

單周期控制的更關(guān)鍵波形：

以變頻由ZCD刷的斜坡來做單周期控制的斜坡，也取得了電壓環(huán)的輸出積分的效果。實(shí)際測試來看邏輯閉環(huán)，控制效果優(yōu)秀：

小結(jié)：通過引入單周期控制方法，大幅度簡化了TCM控制的電流內(nèi)環(huán)，僅需采樣兩個(gè)開關(guān)電流就能完美的實(shí)現(xiàn)閉環(huán)控，不失為一種有意義的控制方法。本人能力有限，如有錯(cuò)誤，懇請(qǐng)幫忙指正，感謝觀看，謝謝支持。