epc9151 power bidirectional acmc
1.0.1
双向2相同步降压/升压转换器
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此代码示例演示了DSPIC33CK的闭环平均电流模式控制实现。它是针对EPC9151 Rev1.0 1/16砖转换器的专门开发的。
董事会支持逐步进行和升级操作。在降低模式下，转换方向从48 V到12 V时，在升级模式下，转换方向从12 V到48V。如果没有其他陈述，则48 V端被称为“输入”，而12 V侧在本文档中命名为“输出”。
当将电源施加到板上时，板自动启动电源转换器，从而提供了调节的输出电压。启动过程由电源控制器状态计算机控制和执行，其中包括一个可配置的启动过程，具有电源延迟，升高期和良好的延迟，然后才能进入恒定调节模式。如果输入电压不在定义的范围（UVLO/OVLO）之外，或者如果输出电压超过0.5 v，则额外的故障处理程序连续监视传入的ADC数据和外围状态位，并关闭电源，如果输出电压超过0.5 v，则可以使用10毫秒以上。
MUTLI-LOOP II型（2P2Z）平均模式控制器用于平衡该交错转换器的两个阶段的相位电流。 （请参阅下面的详细信息）
特色微芯片技术产品：
特色有效的功率转换（EPC）产品：
当插入EPC9531测试固定装置时，最好将EPC9151 1/16th Brick Power模块进行测试。该测试固定装置还提供了所有必需的接口来编程和调试DSPIC33CK32MP102 DSC，以及测试点和香蕉插孔连接器，以便在台式测试中易于安全处理。 EPC9531 QSG提供了详细的操作程序指令。
董事会编程并准备在解开包装时使用。除非需要修改标称输出电压或启动时机之类的功能或设置，否则不需要重新编程目标设备才能操作板。
如果需要更改基于固件的功能，则可以使用RJ-11编程接口上可用的电路内串行编程端口（ICSP）以及EPC9531测试固定装置提供的5PIN标头。这些接口支持Microchip的所有电路程序员/调试器，例如Mplab®ICD4，Mplab®RealIce或Mplab®Pickit4和以前的衍生产品。有关详细信息，请参见EPC9531快速入门指南。
当在输出端子上应用超过8.5 V DC时，转换器将自动启动。在EPC9531测试固定装置的输入端子上的18 V。不建议在输入或输出时执行不正确的解耦电容的情况下操作EPC9151参考设计。 EPC9531测试固定装置为转换器提供了最佳的测试环境。请阅读EPC9531快速启动指南，以获取有关此参考设计的设置和操作要求的详细信息。
状态机按时间顺序进行以下步骤：
a）初始化
在此步骤中，控制循环参数已重置为默认值，PWM输出被关闭，但PWM仍在运行，不断触发ADC以保持采样输入和输出电压以及板温度。
b）重置这是“倒下”状态，一旦成功启动后，降压转换器将重新启动，并且由于故障状态而被关闭（例如输入/超过电压或过度温度条件）
c）重置后备用状态，状态机等待清除所有故障标志，并启用并设置钻头。
d）电源延迟（POD）一旦清除了降压转换器，状态机将执行启动过程，从延迟开始的功率开始。这只是一个简单的延迟，在此过程中，转换器将保持不活跃，但是故障处理程序将观察到ADC为发生故障条件产生的值。
e）将测量电动机延迟到期，输入和输出电压后的发射电压坡道。如果转换器输出是预偏偏（电压= non-Zero），则功率控制器将被“预付费”，并具有人工控制历史记录和PWM输出，以轻轻地从其最新级别上轻轻升高输出电压。
f）现在启用了数字反馈回路和PWM的电压升高，并且在状态机的每次执行时（100 µSEC间隔），闭环系统参考值会增加。对控制回路已被调整为以> 10 kHz匹配的交叉频率匹配的最大扰动频率以保持控制系统稳定。
g）电源良好的延迟在参考电压已增加到预定义的名义级别，状态机将切换到功率良好的延迟期。这是另一个简单的延迟，其中控制循环处于稳态等待延迟期过期。
h）在电源良好的延迟到期后，在线上，转换器将降至标称操作。在这种情况下，它不断观察变化的参考值。如果固件的任何其他部分都更改控制器参考，则状态机将软调整为新级别，而不是对参考进行硬转换。
i）暂停/错误如果电源控制器被关闭并通过外部命令重置（例如故障处理程序检测故障状况或通过用户交流），状态机正在切换到悬挂状态，该状态会禁用PWM输出并控制LOOP执行
EPC9151的双向控制系统基于常规平均电流模式控制（ACMC）。外电压循环通过将最新的反馈值与内部参考进行比较来调节输出电压。偏差由离散II型（2P2Z）补偿过滤器处理。电压循环的输出设置了两个内部电流循环的参考。每个阶段电流控制器都会处理给定的动态电流参考与各个最新当前反馈之间的偏差。每个电流控制回路输出都会调整单个占空比或相位，从而导致相位平衡的相位电流。该控制方案都应用于48 V至12 V的下游降压以及12 V至48 V上游增强操作。
当从转换器的任一侧从单个DC源供电时，输出电压将保持恒定，直至最大输出电流分别为25美元。 5.5 a在增强操作中，在该阶段，转换器切换到恒定电流模式，有效地禁用了电压调节。
该固件通过实现特定于化学的充电曲线或在两个电池供电的总线导轨之间实现平衡转换器，是电池充电器前端系统的基本构建块。
可以通过使用CNPNZ_T控制器数据结构的状态词中的启用位来打开/关闭此控制循环。一旦启用控制回路，自适应环路增益调制即将永久活跃。
控制循环源代码由PowerSmart™ - 数字控制库设计器（DCLD）软件配置和生成。
该附加设计软件可在GitHub页面上下载：
安装后，可以修改控制器配置。最新的配置可以通过在项目管理器的重要文件文件夹中的文件“ dpsk3_vmc.dcld”上右键单击“ dpsk3_vmc.dcld”，从MPLABX®IDE内部打开。右键单击时，选择“在系统中打开”以打开PowerSmart™DCLD中的配置。
请参阅软件中包含的PowerSmart™DCLD的用户指南，可以从应用程序的帮助菜单中打开。
没有将用户控制接口添加到固件中。参考设计的固件和基本操作的任何更改，包括可以通过编辑“ epc9151_r10_hwdescr.h”中的硬件特定值来完成标称输出电压的重新编程，该值位于'epc9151_r10_hwdescr.h'中。
该文件中的转换器设置定义为物理值，例如Volt，Ampere，Ohm等。在编译时，每个定义的值都通过所谓的宏将每个定义的值转换为二进制数字。因此，用户不必手动转换值。
要编程转换器以提供与默认设置的12 V DC不同的名义输出电压，请按照以下步骤：
标称输出电压的设置在第324至＃326的行中找到。
#define BUCK_VOUT_NOMINAL (float)12.000 // Nominal output voltage
#define BUCK_VOUT_TOLERANCE_MAX (float)0.500 // Output voltage tolerance [+/-]
#define BUCK_VOUT_TOLERANCE_MIN (float)0.100 // Output voltage tolerance [+/-]
上面的公差设置包括最大负载步骤的瞬态响应。故障处理程序观察到最大输出电压公差“ buck_vout_tolerance_max”的值。如果输出电压读数从最新的参考电压值远高于给定范围，则将关闭转换器并指示调节误差。电源将在清除故障条件后立即自动恢复，并且buck_regerr_recovery_delay在EPC9151硬件说明标头文件的恢复延迟期已过期。
（给出的行号可能会更改）
该代码示例包括一个替代性，比例控制循环，该环路通常在测量发电厂的频率响应时使用。当以下定义设置为true时，公共主控制环将被比例控制器替换。
app_power_control.c, line 33: #define PLANT_MEASUREMENT false
比例控制器默认情况下是不稳定的，不适合在正常工作条件下调节电源的输出。在工厂测量过程中，必须强制使用输入电压和负载保持稳定并且不变。
有关如何进行电厂测量的更多信息，请阅读《 PowerSmart™DCLD用户指南》中的部分。
（c）2020年，微芯片技术公司
