圖1BDC拓撲結構

基本的非隔離BDC變換器拓撲是升壓級和反并聯連接的降壓級的組合，其拓撲結構如圖1所示。

圖26相BDC拓撲結構

為了提高功率密度，在高功率密度BDC變換器應用中發明了更小電感的多相電流交錯技術，其具有較小的器件電流應力和更高效率的優點。圖2所示是6相非隔離BDC轉換器拓撲，相開關為60度相移控制，總電流紋波將變得相對較小，因此使用小電容在低壓側和高壓側都可承受電壓紋波。

圖36相12路移相互補PWM波形圖

圖4BDC系統框圖

圖4是使用RH850/P1M實現BDC的系統框圖。主要使用到RH850/P1M內部如下的模塊和功能：

A、TSG30和TSG31定時器模塊：產生6相12路移相互補PWM，每相PWM的占空比獨立可調；在上橋臂PWM高電平中間點觸發ADC采樣；

B、TAUD定時器：在上橋臂PWM高電平中間點觸發ADC采樣；

C、PIC1A內聯模塊：保持TSG30、TSG31、TAUD0、TAUD1定時器同步；

D、PIC2B內聯模塊：A/D觸發設定；

E、ADCD模塊：A/D采樣電流、電壓等模擬信號，觸發DMAC傳輸；

F、DMA模塊：自動傳輸A/D采樣結果到RAM。

圖5HSP-PWM工作時序圖

為了產生BDC需要的移相PWM，將使用到TSG3模塊的HSP-PWM高精度移相PWM模式，圖5是單個TSG3x模塊的HSP-PWM工作模式的時序圖，單個TSG3x模塊可以產生3相移相互補PWM。

圖6A/D觸發設置框圖

為了保證BDC控制的精度，通常會在每相的上橋臂PWM高電平中間點觸發A/D采樣，圖6是TSG3的A/D觸發設置框圖。

為了補充TSG3的A/D觸發點，使用TAUD定時器增加2個A/D觸發點，因此最多6個觸發點設置如下：

TSG30DCMP0E:1st phase

TSG30DCMP1E:2nd phase

INTTAUD0I7:3rd phase

TSG30DCMP0E:4th phase

TSG30DCMP1E:5th phase

INTTAUD1I7:6th phase

圖76相移相互補PWM波形圖

圖7是6相移相互補PWM輸出時，其中H1、H2、H3和L1通道的波形圖，可以看到H1、H2、H3通道之間保持移相，H1和L1通道之間包含死區時間。

圖86相移相互補PWM電流采樣點

圖8是6相移相互補PWM輸出時，其中H1、H2、H3和電流采樣點的波形圖，可以看到H1、H2、H3通道之間保持移相，在H1和H2高電平中間點觸發A/D采樣。

圖9DMAC傳輸完成時序圖

圖9是DMAC完成傳輸A/D轉換結果的時序圖，在每10個PWM周期后完成自動搬運數據，滿足設計要求。

本文分析了BDC基本原理，并基于瑞薩電子RH850/P1x開發了BDC的系統方案，重點闡述了BDC中移相互補PWM產生、控制，以及相電流自動采樣和自動傳輸等實現機制，實驗證明RH850/P1x非常適合BDC的應用。