在通訊電源領(lǐng)域,有很多開發(fā)者需要采用峰值電流控制。在最新一代的C2000中,比如F28004X和F28002X(本文的討論都是基于這兩個(gè)系列的芯片),可以利用C2000內(nèi)部的CMPSS 模塊對(duì)電感電流進(jìn)行比較,產(chǎn)生比較信號(hào)后,通過(guò)PWM的T1或T2事件去控制PWM的發(fā)波。
但是,Digital compare 模塊和Trip zone 模塊緊緊耦合在一起,所以開發(fā)者稍不留神,就會(huì)出現(xiàn)預(yù)料之外的現(xiàn)象。這里,以同步boost 電路為例,分析一下異常情況的原因和解決辦法。
每個(gè)Digital compare模塊能夠根據(jù)你選則的輸入信號(hào),滿足低或高時(shí),產(chǎn)生總共4個(gè)比較事件,即DCAEVT1/2和DCBEVT1/2。然后去做一些事情,比如,產(chǎn)生PWM保護(hù),同步其他PWM,或者是去觸發(fā)ADC采樣。另外,也可以將這個(gè)信號(hào)可以送入T1和T2事件,去做PWM的動(dòng)作。
圖1 PWM 子模塊關(guān)系圖
圖2為PWM保護(hù)模塊邏輯信號(hào), 從圖中可以清楚地知道,DCAEVT1/DCBEVT1只能用于ONE SHOT保護(hù),DCAEVT2/DCBEVT2只能用于CBC保護(hù)。
圖2 PWM保護(hù)模塊邏輯信號(hào)
同時(shí),由Digital Compare模塊生成的DCAEVT1/2和DCBEVT1/2有兩個(gè)路徑可以作用到TZ:
一個(gè)是通過(guò)TZSEL 寄存器,選擇為TZA 和TZB的輸入源,即合上圖2 左側(cè)是選通開關(guān);
另外就是在圖2右側(cè),force和DCAEVT2.force會(huì)直接作用到PWMxA,類似的,DCBEVT1.force和DCBEVT2.force會(huì)直接作用到PWMxB。如figure 18-135所描述。
注:第一種方式,通過(guò)TZA 和TZB 的信號(hào)是有鎖存器的,即會(huì)有CBC 或是OST的保護(hù),而這里,TZCTL的DCAEVT1/2和DCBEVT1/2復(fù)位值為高阻態(tài),這樣如果外圍電路有下拉,對(duì)應(yīng)的動(dòng)作會(huì)是拉低。第二種方式,DCAEVT1.force和DCAEVT2.force直接作用到PWMxA是沒(méi)有鎖存器的,所以在一個(gè)PWM周期內(nèi),如果相應(yīng)的信號(hào)消失后,PWMxA就會(huì)立刻恢復(fù)。
在同步boost 電路的設(shè)計(jì)中,開發(fā)者用PWM1A/ PWM1B 兩個(gè)通道做Boost的主管和同步整流管的驅(qū)動(dòng)。選擇峰值電流控制,并將比較信號(hào)通過(guò)C2000內(nèi)部的XBar給到DCBEVT2 產(chǎn)生T1動(dòng)作,PWM的生成情況如圖3所示(為了簡(jiǎn)化,圖3沒(méi)有加入死區(qū)),其中,PWM1B的波形為PWM1A的反轉(zhuǎn)波形。這個(gè)時(shí)候,開發(fā)者并沒(méi)有去修改TZCTL寄存器的值,即默認(rèn)值高阻態(tài)。如table 18-66所描述。
圖3 同步boost PWM 發(fā)波邏輯
那么,當(dāng)輸入電壓和輸出電壓非常接近的時(shí)候,這時(shí),主管的占空比應(yīng)該非常小,而同步整流管的占空比應(yīng)該非常大。但是,實(shí)際上,從圖4 同步boost在輸入電壓近似于輸出電壓時(shí)發(fā)波異常的波形圖中可以看出,PWM1B的波形并不是PWM1A 的反轉(zhuǎn)。原因在于,由于DCBEVT2.force 的作用(程序設(shè)定高有效)會(huì)強(qiáng)制PWM1B 為高阻,而PWM1B管腳在硬件上有下拉電阻,從而拉低了PWM1B ,直到DCBEVT2.force消失。
這邊,需要注意,當(dāng)DCAEVT1/2和DCBEVT1/2 做T1 和T2事件去動(dòng)作PWM, 同時(shí),沒(méi)有禁掉DCAEVT1/2和DCBEVT1/2的Trip 功能時(shí),如果T1 和T2事件與trip的動(dòng)作是矛盾的,以trip 的動(dòng)作為準(zhǔn)。而DCBEVT2只會(huì)影響PWM1B,不會(huì)影響PWM1A。
所以,我們重新配置軟件,把相應(yīng)的TZCTL寄存器中的DCBEVT2的值改為11,即讓DCBEVT2不產(chǎn)生保護(hù)作用。就可以解決波形異常的問(wèn)題。
圖4 同步boost在輸入電壓近似于輸出電壓時(shí)發(fā)波異常
審核編輯:郭婷
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