前文中我們分享了移相全橋電路的設計與電路建模仿真，本篇將基于PPEC-86CA3A移相全橋數字電源控制芯片以及PPEC Workbench開發軟件帶領大家進行實際移相全橋DC-DC變換器的設計與開發。

移相全橋變換器設計與開發

一、 外圍電路設計與硬件平臺搭建外圍電路設計

這里給出了PPEC-86CA3A移相全橋數字電源控制芯片的采樣、PWM驅動以及硬件保護等外圍電路設計圖，大家可參考上圖進行外圍電路搭建與連接。

硬件平臺搭建

移相全橋DC-DC變換器的硬件測試平臺如圖：

大家可根據前文介紹的參數設計方法進行電源拓撲的器件選型，再按照外圍電路設計圖搭建PWM驅動電路、采樣電路以及保護電路并與電源控制核心進行連接。

二、
移相全橋快速開發

1、在PC端安裝PPECWorkbench軟件，并將電源控制核心PPEC-86CA3A與PC端進行連接；

2、新建工程

打開PPEC Workbench軟件，點擊起始頁“新建工程”或左側工作欄“新建”按鈕，進入工程項目新建導航頁。

選擇“移相全橋（PFSB）”拓撲。

3、設置控制參數

▍工作模式：可以選擇“恒壓”輸出以及“恒流”輸出兩種模式；

▍設定電壓/設定電流：“恒壓”模式下電源的輸出額定電壓/“恒流”模式下電源的輸出額定電流；

▍限定電流/限定電壓：“恒壓”模式下電源的輸出最大電流限值/“恒流”模式下電源的輸出最大電壓限值；

▍PWM頻率：PWM信號的開關頻率；

▍PWM死區時間：移相控制過程中PWM信號的死區時間；

▍KP/KI：PI環路中的比例系數/PI環路中的積分時間常數；

▍設定電壓上限：設定電壓/限定電壓的設置最大值；

▍設定電流上限：設定電流/限定電流的設置最大值。

這里以恒壓工作模式為例，設定電壓100V，限定電流2A，其他參數可參考上圖進行設計。

4、設置啟動參數

設定主繼電器閉合電壓閾值以及主繼電器閉合時間。

當檢測電壓大于“主繼電器閉合電壓閾值”時，經過"主繼電器閉合時間"繼電器自動閉合，參數可參考上圖進行設置。

5、設置保護參數

設置輸入欠壓、輸入過壓、輸入過流、輸出過壓、輸出過流、輸出過載的保護閾值，可參考下圖進行設置。

當檢測到某一參數超過設定的保護閾值時，電源控制核心會停止PWM輸出，同時PPEC Workbench故障信息欄會顯示具體的故障信息。

6、選擇通訊端口

若存在設備連接可在端口號下拉菜單里進行端口選擇，若不存在設備連接則端口號下拉為空。

本例中的通訊端口為“COM3”。點擊“完成”新建移相全橋工程。

7、設備連接

點擊左側工作欄“連接”按鈕,初次連接需要設置密碼，一般為6位數字，初始密碼為“666666”。

8、參數下發

擊工作欄“下發參數”按鈕將已選擇的參數一鍵下發至芯片，右鍵“下發參數”按鈕可進行下發參數的勾選，可以選擇部分參數進行下發。

待下發狀態進度條加載完畢即完成參數下發。

9、調試

點擊工作欄“調試”按鈕進入調試界面。

調試界面可進行開環調試、采樣校正、運行參數顯示、控制參數設置、故障信息顯示以及實時波形顯示。

功能驗證一、采樣校正

為了實現采樣值與實際值的匹配，需通過設置采樣的增益與偏置進行校正，這里以輸出電壓為例：

1、在電源設備非運行狀態，外部穩壓源連接到設備輸出電壓采樣端；

2、調節外部電壓源輸出電壓，記錄兩組不同的軟件采樣值與萬用表測量的實際值；

3、在PPEC Workbench軟件調試界面點擊“采樣校正”；

4、在①區切換到輸出電壓通道，在左側（②、④）填入實際值，右側（③、⑤）填入相應的采樣值；

5、點擊“校正”按鈕，采樣校正完成。

二、保護功能驗證

在電源設計階段已經對保護閾值進行設置，可點擊工作欄“設置”按鈕進行保護閾值的查詢或修改。

為保障設備安全運行，在調試前對保護功能進行驗證，這里以“輸出過壓保護”的功能驗證為例：

1、在電源設備非運行狀態，外部穩壓源連接到設備輸出電壓采樣端；

2、調節外部電壓源輸出至大于設定輸出過壓保護閾值（400V）的電壓；

3、觀察PPEC Workbench的故障信息欄是否顯示“輸出過壓”故障信息。

設備其他的保護功能可參照上面的方法進行驗證。

三、開環調試

在PPEC Workbench軟件調試界面點擊“開環調試”。在開環調試界面內對“移相角度”、“波形數量”和“PWM頻率”進行設置，具體參數定義如下：

▍移相角度（0~359.9度）：滯后臂與超前臂相差角度，取值范圍為0~359.9度；

▍波形數量（0~65K）：PWM脈沖數量，PWM到達脈沖數量后停止輸出，設置0時則為連續輸出模式，大于0則為脈沖輸出模式；

▍PWM頻率：PWM輸出頻率，取值范圍0~100kHz。

這里采用連續輸出模式進行開環調試操作：

①首先設置移相角為90度，脈沖數量為0，PWM頻率為20KHz，點擊“輸出”按鍵，利用萬用表測量輸出電壓；

②然后調整移相角度為180度，用萬用表測量輸出電壓。

兩次操作的輸出電壓如圖，移相90度輸出電壓為28.3V，移相180度輸出電壓為55.9V，符合開環輸出移相控制規律。

四、閉環調試

開環驗證無誤后，點擊PPEC Workbench軟件設備控制區的“運行”按鈕，并利用萬用表測量輸出電壓。

如上圖所示：設定電壓100V，閉環輸出電壓穩定在99.7V，閉環調試結果符合預期。

同樣，可以按照上述步驟進行恒流電源的設計與調試，這里就不再贅述，輸出1A的恒流源的閉環調試結果如上圖。

完成調試之后，可通過工作欄“固化參數”功能將工程參數寫入到PPEC-86CA3A芯片中，參數保存不受芯片掉電影響。然后可點擊工作欄“保存”按鈕將工程參數保存至本地。

以上就是利用PPEC-86CA3A進行移相全橋變換器的設計與開發的全部過程了，真的是非常的簡單便捷。接下來就帶大家了解一下今天我們用到的研發黑科技！

研發黑科技一、PPEC-86CA3A

PPEC-86CA3A是一款應用于移相全橋電源拓撲的電源控制芯片，其內部囊括電力電子核心算法，可為電源研發企業提供穩定可靠的隔離型DC/DC控制方案。

二、PPEC Workbench

PPEC Workbench軟件是武漢森木磊石科技有限公司研發的圖形化編程平臺，配合PPEC系列控制核心使用。

其采用菜單式配置模式，設計流程清晰明了，參數觀測清晰直觀，無需代碼編程即可實現電源的參數設計與開發，降低了電源開發門檻，為電源研發企業降本增效。