基于ARM的一種新型BUCK-BOOST電路控制器設計

本文提出了一種新型BUCK-BOOST AC-AC 變換電路，對其結構和原理進行了具體分析。詳細介紹了采用ARM 嵌入式處理器作為控制器的設計方法和控制策略，并進行了軟件設計，實現(xiàn)了BUCK-BOOST 電路的全數(shù)字控制。最后通過實驗進行了原理性驗證。
關鍵詞：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)生模塊進行模擬控制，比如SG3524等。這些模塊的優(yōu)點是斬波頻率高,可以進行簡單的PID控制,能夠實現(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)的硬件設計，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；同時不存在溫漂和參數(shù)漂移問題,一旦調試正常就能保證長期穩(wěn)定運行；另外，采用數(shù)字控制技術可設計統(tǒng)一的硬件平臺,適應不同變換器控制系統(tǒng),通過軟件版本改變系統(tǒng)功能,靈活實現(xiàn)復雜的控制算法等。因此,隨著微處理器價格的降低和技術的成熟,數(shù)字控制技術必將在高性能、智能化DC/DC和斬控式AC-AC變換器中得到應用和發(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設計了其控制器,控制策略采用積分可分離的PI控制，實現(xiàn)了交流電壓的無極調壓。系統(tǒng)具有精度高、高度正弦化、諧波污染小等優(yōu)點。