CN104716960A - 一种基于dsp的数字化llc电路采集控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种基于DSP的数字化LLC电路采集控制方法,该方法包括以下步骤：步骤一、DSP采集LLC电路输出电压Uo的值,将采集的电压数据与设定参考电压Umax对比，大于设定参考电压则LCC电路停止工作，小于设定参考电压则对电压数据进行A/D转换，处理后得到的采样输出信号Us；步骤二、DSP根据采样输出信号Uo与设定基准电压Vref进行对比，若Uo≠Vref则对传递函数参数进行修改，补偿LLC电路输出电压Uo，调节LLC电路驱动信号频率；步骤三、DSP对数字驱动信号进行D/A转换与滤波，得到LLC电路的模拟驱动信号。通过DSP实现LLC电路采集控制全数字化，降低LLC采集控制电路成本，同时提高了输出电压采集、A/D转换的速度和精度。

Description

一种基于DSP的数字化LLC电路采集控制方法
技术领域
本发明涉及一种基于DSP的数字化LLC电路采集控制方法，属于电源技术领域。
背景技术
市场上LLC电路采集控制主要采用模拟方法设计，存在元器件温漂、老化、控制方法落后等缺点，同时LLC电路数字采集控制存在A/D转换速率慢、补偿电路设计复杂等问题，阻碍了LLC电路的采集控制技术的发展。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明提供一种基于DSP的数字化LLC电路采集控制方法，该方法通过DSP实现对LLC电路的采集与控制，提高输出电压的采集精度、A/D转换速率，简化补偿控制电路的设计。
本发明的技术方案是：一种基于DSP的数字化LLC电路采集控制方法,该方法包括以下步骤：步骤一、DSP采集LLC电路输出电压Uo的值,将采集的电压数据与设定参考电压Umax对比，大于设定参考电压则LCC电路停止工作，小于设定参考电压则对电压数据进行A/D转换，处理后得到的采样输出信号Us；步骤二、DSP根据采样输出信号Uo与设定基准电压Vref进行对比，若Uo≠Vref则对传递函数参数进行修改，补偿LLC电路输出电压Uo，调节LLC电路驱动信号频率；步骤三、DSP对数字驱动信号进行D/A转换与滤波，得到LLC电路的模拟驱动信号。所述步骤一包括以下步骤：LLC输出电压Uo经过抗混叠干扰滤波与反馈信号Ufb累加处理后，DSP根据累加处理信号幅值设定积分增益参数a，经过积分、延时处理、量化噪声处理后得到1bit数字信号；当A/D转换位数达到n位后则停止A/D转换，数字滤波后得到采样输出信号Us，其中n为DSP预先设定的A/D转换精度。所述反馈信号Ufb为量化噪声处理后进过D/A反馈后乘以反馈系数k。所述反馈系数k能够自动修改。所述增益参数a能够自动修改。所述步骤二包括以下步骤：步骤a、将采样输出信号Us(Z)与DSP设定的基准电压Uref(Z)比较后得到误差信号E(Z)，DSP根据Us(Z)与E(Z)数值得到传递函数，DSP对传递函数标志位进行判定；步骤b、当标志位为0时，对传递函数进行优化，直至DSP判定其标志位为1；步骤c、标志位判定结束后，DSP根据采样输出Us修改传递函数参数，补偿LLC输出电压Uo，调节LLC驱动信号频率。所述传递函数为所述标志位是传递函数拟合过程中采样信号Us(Z)与DSP基准信号Uref(Z)偏离程度的标量化表示，1代表偏离程度在允许值范围内，0代表偏离程度超越DSP设定允许值。Δ-ΣA/D采样过程实现对输出电压的采集、监测和A/D转换，通过DSP调节Δ-Σ采样速度，可以有效避免模拟化采样方式的元器件温漂和以往数字采样方式采样速度慢、精度不高等问题；2P2Z控制过程对Δ-ΣA/D采样后的数据进行补偿设计，通过检测LLC电路输出电压实时修改2P2Z控制传递函数的参数，对LLC电路驱动信号进行频率调节，达到稳定输出电压的效果；Δ-ΣD/A过程对2P2Z控制后的数据进行D/A转换、滤波，其输出作为LLC电路的驱动信号。
本发明有如下积极效果：1.通过DSP实现了LLC电路采集控制的全数字化，降低了LLC采集控制电路的成本。2.提高了输出电压采集、A/D转换的速度和精度。3.实现对输出电压、驱动信号频率的快速补偿与调节，稳定输出电压。4、引入了标志位，优化了2P2Z控制传递函数的推导，DSP修改2P2Z控制传递函数的参数，实现LLC驱动信号频率的自动调节。
附图说明
图1为本发明具体实施方式的方法流程图；
图2为本发明具体实施方式的Δ-Σ采样算法流程图；
图3为本发明具体实施方式的2P2Z控制算法流程图。
具体实施方式
下面对照附图，通过对实施例的描述，本发明的具体实施方式如所涉及的各构件的形状、构造、各部分之间的相互位置及连接关系、各部分的作用及工作原理、制造工艺及操作使用方法等，作进一步详细的说明，以帮助本领域技术人员对本发明的发明构思、技术方案有更完整、准确和深入的理解。
图1为本发明的算法流程图，具体工作流程如下所述：Δ-ΣA/D采样对LLC电路输出电压Uo进行采集，将采集到的电压数据与DSP设置的参考电压进行比较，若超过DSP设定的最大参考电压值Umax，LLC电路停止工作，反之对电压数据进行A/D转换；Δ-ΣA/D采样后，2P2Z控制对Δ-ΣA/D采样转换的数据Uo与2P2Z控制设定的基准电压Vref进行比较，若Uo≠Vref，DSP对2P2Z控制传递函数中的参数进行调节，对LLC电路驱动信号补偿，达到调节驱动信号频率、稳定输出电压的效果；Δ-ΣD/A对2P2Z控制补偿后的数字驱动信号进行D/A转换与滤波，得到LLC电路的模拟驱动信号Uin。Δ-ΣD/A过程对2P2Z控制后的数据进行D/A转换、滤波，其输出作为LLC电路的驱动信号。
图2为本发明Δ-Σ采样算法流程图，LLC输出电压Uo经过抗混叠干扰滤波与反馈信号Ufb累加处理后，DSP根据累加处理信号幅值设定积分增益参数a，经过积分、延时处理、量化后得到1bit数字信号。当A/D转换位数达到n位后(其中n为DSP预先设定的A/D转换精度)，则停止A/D转换，数字滤波后得到采样输出信号Us。Δ-ΣA/D采样过程实现对输出电压的采集、监测和A/D转换，通过DSP调节Δ-Σ采样速度，可以有效避免模拟化采样方式的元器件温漂和以往数字采样方式采样速度慢、精度不高等问题；
图3为本发明2P2Z控制算法流程图，将采样输出信号Us(Z)与DSP设定的基准电压Uref(Z)比较后得到误差信号E(Z)，DSP根据Us(Z)与E(Z)数值得到2P2Z传递函数DSP对传递函数标志位(标志位是传递函数拟合过程中采样信号Us(Z)与DSP基准信号Uref(Z)偏离程度的标量化表示，1代表偏离程度在允许值范围内，0代表偏离程度超越DSP设定允许值)进行判定。当标志位为0时，对传递函数进行优化，直至DSP判定其标志位为1。标志位判定结束后，DSP根据采样输出Us修改传递函数参数，补偿LLC输出电压Uo，调节LLC驱动信号频率。2P2Z控制过程对Δ-ΣA/D采样后的数据进行补偿设计，通过检测LLC电路输出电压实时修改2P2Z控制传递函数的参数，对LLC电路驱动信号进行频率调节，达到稳定输出电压的效果；
本发明得到基金号为NO.1301023003和基金号为NO.61401004的安徽省科技攻关项目支持。
上面结合附图对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种基于DSP的数字化LLC电路采集控制方法,其特征在于，该方法包括以下步骤：
步骤一、DSP采集LLC电路输出电压Uo的值,将采集的电压数据与设定参考电压Umax对比，大于设定参考电压则LCC电路停止工作，小于设定参考电压则对电压数据进行A/D转换，处理后得到的采样输出信号Us；
步骤二、DSP根据采样输出信号Uo与设定基准电压Vref进行对比，若Uo≠Vref则对传递函数参数进行修改，补偿LLC电路输出电压Uo，调节LLC电路驱动信号频率；
步骤三、DSP对数字驱动信号进行D/A转换与滤波，得到LLC电路的模拟驱动信号。
2.根据权利要1所述的基于DSP的数字化LLC电路采集控制方法，其特征在于，所述步骤一包括以下步骤：LLC输出电压Uo经过抗混叠干扰滤波与反馈信号Ufb累加处理后，DSP根据累加处理信号幅值设定积分增益参数a，经过积分、延时处理、量化噪声处理后得到1bit数字信号；当A/D转换位数达到n位后则停止A/D转换，数字滤波后得到采样输出信号Us，其中n为DSP预先设定的A/D转换精度。
3.根据权利要2所述的基于DSP的数字化LLC电路采集控制方法，其特征在于，所述反馈信号Ufb为量化噪声处理后进过D/A反馈后乘以反馈系数k。
4.根据权利要3所述的基于DSP的数字化LLC电路采集控制方法，其特征在于，所述反馈系数k能够自动修改。
5.根据权利要2所述的基于DSP的数字化LLC电路采集控制方法，其特征在于，所述增益参数a能够自动修改。
6.根据权利要1所述的基于DSP的数字化LLC电路采集控制方法，其特征在于，所述步骤二包括以下步骤：
步骤a、将采样输出信号Us(Z)与DSP设定的基准电压Uref(Z)比较后得到误差信号E(Z)，DSP根据Us(Z)与E(Z)数值得到传递函数，DSP对传递函数标志位进行判定；
步骤b、当标志位为0时，对传递函数进行优化，直至DSP判定其标志位为1；步骤c、标志位判定结束后，DSP根据采样输出Us修改传递函数参数，补偿LLC输出电压Uo，调节LLC驱动信号频率。
7.根据权利要6所述的基于DSP的数字化LLC电路采集控制方法，其特征在于，所述传递函数为 tra ( Z ) = b 0 + b 1 Z - 1 + b 2 Z - 2 1 + a 1 Z - 1 + a 2 Z - 2 .
8.根据权利要6所述的基于DSP的数字化LLC电路采集控制方法，其特征在于，所述标志位是传递函数拟合过程中采样信号Us(Z)与DSP基准信号Uref(Z)偏离程度的标量化表示，1代表偏离程度在允许值范围内，0代表偏离程度超越DSP设定允许值。
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