采用峰值电流模式控制的数字 DC/DC 降压转换器
本示例展示了如何使用比较器子系统 (CMPSS) 通过峰值电流模式控制 (PCMC) 来调节 Texas Instruments™ C2000™ Microcontroller Blockset 降压转换器输出电压 (BOOSTXL-BUCKCONV)。通过这个示例，您可以：
配置 CMPSS 以监控电感电流检测反馈 (ILFB) 信号。
配置增强型脉冲宽度调制器 (ePWM) 在过流情况下触发。
生成控制器代码并将其加载到硬件板上。
在主机上监控信号并调节参数。
简介
本例使用 CMPSS、ePWM 和 ADC（模拟数字转换器）子系统在 PCMC 中执行同步降压操作。
每个 PWM 周期开始时，将 ePWM 信号拉高 (PWM-HI)，直到达到峰值电流阈值，之后将 PWM-HI 信号拉低，直到 PWM 周期结束。
ePWM1 模块触发 ADC 转换，以 200kHz 的频率检测被控对象的反馈信号。
ADC ISR 计算峰值电流限制的变化。
片上模拟 CMPSS 配置为持续监测电流检测反馈 (ILFB) 信号是否达到设定的峰值电流限制。
控制律加速器 (CLA) 执行 PCMC 控制算法。
所需硬件
9V 外接电源
微型 USB 数据线
可用模型
f280049C_DCDC_Buck_PCMC -
Digital DC/DC Buck Converter Peak Current Mode Control (PCMC)可用于生成代码并将其加载到 F80049C LaunchPad 上。c2000_host_read_PCMC -
Host PCMC Model可以在主机上运行，以记录信号和调节参数。
硬件连接
按照下表中的详细说明，将数字功率降压转换器 BoosterPack (BOOSTXL-BUCKCONV) 连接到 Texas Instruments Piccolo F280049C LaunchPad。有关更多信息，请参阅 C2000 数字电源增压器
注意：确保 Launchpad 上的 JP8 引脚 +3v3 到 J5 之间有跳线连接。
模型
数字直流/直流降压转换器峰值电流模式控制 (PCMC) 模型
打开 f280049C_DCDC_Buck_PCMC 模型。
C2000_host_read_PCMC 模型
打开 c2000_host_read_PCMC 模型。
本例演示了 PCMC 在固定输入电压为 9 V DC 和输出电压设定点为 2 V DC 时的工作原理。因此，可以计算出适用于上述电压的固定斜率补偿值。有关更多信息，请参阅 TI 手册“带斜率补偿的数字峰值电流模式控制”。
为了仿真，已经实现了 RAMP 生成器，并使用 SR 触发器模块生成 PWM 来实现 Simulink® 中的比较器逻辑。
配置和运行数字 DC/DC 降压转换器峰值电流模式控制 (PCMC) 模型
1.打开 f280049C_DCDC_Buck_PCMC 模型。该模型专为 TI Piccolo F280049C LaunchPad 硬件配置。
2.要在其他 TI C2000 处理器上运行该模型，首先按 Ctrl+E 打开配置参数对话框。然后，通过导航至硬件实现>硬件板来选择所需的硬件板。
注意：确保数字功率降压转换器升压器通过正确的引脚映射连接到选定的硬件板。
3.以下屏幕截图显示了模型中执行的 CMPSS 配置。如果想在其他硬件板上运行此示例，可以使用相同的参数值。
4.确保波特率设置为 6250000 比特/秒。
外设模块配置
设置此模型的外围模块配置。双击模块即可打开模块参数配置。如果想在其他硬件板上运行此示例，可以使用相同的参数值。
ePWM 模块
配置 ePWM 动作限定符，使其基于数字比较事件生成波形。配置 CMPSS 模块产生的跳闸信号，使 ePWMA 跳闸至低电平。
CMPSS 输出经过滤波器，并且使用了消隐窗口，因此 ePWM 不会对任何噪声或杂散信号做出响应，如下图所示。
CMPSS 过流限制器阻塞
过流逻辑会在过流情况下触发输出。虽然峰值电流回路本身就具有过流保护功能，但该应用利用 MCU 上的备用比较器资源实现了冗余保护路径。该行程配置为 ePWM 中的单次行程。清除触发标志以重新启用输出。
CLA 任务中的 CMPSS 模块
PCMC 控制算法由 CLA 模块执行，该模块在执行算法时会向 CPU 产生中断。在 CLA 中断例程中更新具有计算出的峰值电流阈值的 CMPSS。有关 CLA 配置的信息，请参阅 使用控制律加速器 (CLA)。
比较器监测电感反馈电流与峰值电流阈值的关系。当电流达到限制值时，它会为 ePWM 生成跳闸信号。
比较器的峰值电流阈值由参考 DAC 提供。使用斜坡发生器控制参考 DAC 值，这些参考 DAC 值与 ePWM 同步。
定义 RAMP 信号斜率的 RAMP 递减值固定为 7。这种固定斜率可能无法覆盖使用 PCMC 的工厂运行的全部动态范围。
为了根据比较器输出切换 ePWM，在模型的初始化子系统中进行了以下配置。
1.CMPSSH 和 CMPSSL 的正输入端通过模拟子系统寄存器连接到 ADC 输出端。
2.CMPSSH 输出用于创建数字比较事件 (DCEVT)，其滤波版本作为 ePWM T1 事件的源。这是通过 AQTSRCSEL 寄存器实现的。
3.当发生 ePWM T1 事件时，ePWM 被设置为低电平。此配置是通过 AQCTLA2 寄存器完成的。
PI 控制器 ISR 中的 ADC 模块
ePWM 触发 ADC 开始转换 (SOC) 事件，对输出电压进行采样。ADC 会话结束 (EOC) 中断执行数字控制算法，该算法根据系统中的误差计算执行值。
仿真直流/直流降压变换器系统的峰值电流模式控制
运行模型
1.打开 f280049C_DCDC_Buck_PCMC 模型。
2.点击仿真选项卡上的运行按钮以仿真模型。
3.点击仿真选项卡上的数据检查器以查看和分析仿真结果。您可以使用仪表盘控件调节输入参数。
生成控制器代码并将其加载到硬件板上
1.要为模型 f280049C_DCDC_Buck_PCMC 生成代码，请按 Ctrl+B 或点击构建、部署和开始。
2.按照构建过程，使用模型画布底部提供的链接打开诊断查看器。将代码加载到电路板后，硬件板上的红色 LED 会闪烁，表示代码正在运行。
在主机上监控信号并调节参数
在主机上配置并运行模型
1.在主机上，浏览到设备管理器 > 端口(COM & LPT)，找到 COM 端口。
2.将 c2000_host_read_PCMC 模型中以下模块的 COM 端口设置为与主机 COM 端口匹配：
c2000_host_read_PCMC > 串口接收
c2000_host_read_PCMC > 串口发送 > 串口发送 1
3.点击运行按钮运行模型。
调节参数
模型运行时，您可以使用以下仪表板模块调节参数：
电压请求 - 更改输出电压需求。该参数是控制循环的主要请求。控制器算法将电压请求值与测量的输出电压进行比较，并调整 PWM 占空比以实现输出电压。
P 增益 - 改变控制器算法的比例增益。您可以更改此参数来研究控制器的鲁棒性。剧烈、突然的变化可能会导致控制器不稳定；请平稳地进行变化。
I 增益 - 改变控制器算法的积分增益。您可以更改此参数来研究控制器的鲁棒性。剧烈、突然的变化可能会导致控制器不稳定；请平稳地进行变化。
过电流限制 - 将过电流设定值改为小于转换器中的工作电流。例如，当控制器将输出电压调节到 2V 时，尝试将过电流限制设置为 1.2A。这样，当发生过电流情况时，应该会切断对被控对象的输出。
活动负载 - 打开或关闭硬件上存在的活动负载。此参数允许您添加额外的负载电阻，以研究负载电路中突变的影响。
监控信号
模型运行时，您可以在 Scope 模块上监控以下信号：
V_FB 电压 - 测得的系统输出电压为 2 V。
有功负载：
故障排除
确保启用有源负载时，9V 直流电源输入电压稳定。在测试台设置中，当输入电压设置为 10 V 时，有源负载可以工作。
如果主机和目标之间的串行连接出现连接问题，请尝试断开 TI Piccolo F280049C LaunchPad 的连接并重新连接。
当转换器中的电流超过过电流设定值时，输出会跳闸，P-I 控制器达到饱和状态。要重新启用输出，可以按照以下步骤操作：
将过电流限制值设置为更高的值，例如 5.2 A。
将电压设定点设置为 0 伏，然后再调回 2 伏。
其他可以尝试的操作
计算不同电压设定点的斜率补偿，配置比较器并运行示例。
