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[参考译文] TMS320F280039C:了解使用 TIDM 降压转换器固件(硬件设置为200kHz、硬件设置为20kHz)的 SFRA 行为

Guru**** 2383290 points
Other Parts Discussed in Thread: TIDM-DC-DC-BUCK, SFRA, POWERSUITE, BOOSTXL-BUCKCONV
请注意,本文内容源自机器翻译,可能存在语法或其它翻译错误,仅供参考。如需获取准确内容,请参阅链接中的英语原文或自行翻译。

https://e2e.ti.com/support/microcontrollers/c2000-microcontrollers-group/c2000/f/c2000-microcontrollers-forum/1468318/tms320f280039c-understanding-on-sfra-behavior-using-tidm-buck-converter-fw-with-200khz-hw-and-20khz-hw-setup

器件型号:TMS320F280039C
主题中讨论的其他器件:TIDM-DC-DC-BUCKSFRApowerSUITEBOOSTXL-BUCKCONV

工具与软件:

您好!

我正在使用降压转换器并遵循 TIDM-DC-DC-BUCK 固件。 在我的20kHz 硬件设置下运行 SFRA 时、我在 SFRA GUI 中观察到开环响应差异。 我想了解为 TIDM-DC-DC-BUCK 套件生成的 SFRA 图(如参考设计用户文档的第28页所示)与我在20kHz 下使用不同的电源/电压降压硬件获得的图之间存在的差异。 我已根据20kHz 开关频率配置了 TIDM-DC-DC-BUCK 固件。 根据参考设计文档、开环图从正 dB 值开始、但对于我的功率/电压电平硬件、它从负 dB 值开始、这与预期的降压转换器开环响应相冲突。 您能否简单说明一下缺失的链接? 如果您需要更多信息进行分析、请告诉我。

TIDM-DC-DC-BUCK-KIT 的开环 SFRA 图(来自参考手册第 28)

不同功率/电压硬件的开环 SFRA 图

谢谢、此致、

Prathamesh Jadhav

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    尊敬的 Prathamesh:

    您能解释一下您运行的硬件设置吗? 对于您的定制硬件、它与 BOOSTXL-BUCKCONV 硬件有何不同? 它与之类似但您更改了一些硬件组件值吗? 确保在 powerSUITE 文件或 settings.h 文件中相应地更新这些值。 是否已将代码从 F280049C 迁移到 F280039C 器件? 请注意 F280039C 器件上的 CPU 频率是否增加? 你是否对控制系数进行了任何调整?

    此致、

    Peter

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    尊敬的 Peter:

    感谢您的答复。 以下是对您的问题的答复:

    a:我们有一种简单的降压转换器配置、输入电压为600V、输出电压为400V。我们已根据上述额定值修改了硬件元件。  

    b.我们已相应更新 setting.h 文件中的开关频率、电压和电流额定值。

    C.可以、我们将代码从49C 迁移到39C、并在用户设置文件中加入了更高的 CPU 频率。

    D。我们希望执行控制参数调优。 因此、我们首先想通过 SFRA 了解 HW 的开环响应。

    谢谢、此致、

    Prathamesh

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    尊敬的 Prathamesh:

    您能否提供您的设计的简要方框图?  

    对于您的转换器、在测试降压性能时、所有器件是否都按预期运行? 您能否提供一些 Vin 和 Vout 示波器截图作为参考、以确保设计合理。

    最好仔细检查对降压转换器代码所做的所有更改、以确保所有更改都已考虑在内、并使其正确符合您的新设计。

    此致、

    Peter

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    尊敬的 Peter:

    感谢您的答复。

    a.我将在下面添加高级设计方框图:

    b:降压转换器在测试过程中按预期工作。

    c.向您分享输入电压、输出电压、IL 和输出电压的转换器示波器屏幕截图。

    谢谢、此致、

    Prathamesh。

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    尊敬的  Prathamesh:

    您提供的示波器屏幕截图似乎显示了您系统的正确降压性能。 让我咨询一些其他专家、了解您为什么会看到系统的 SFRA 行为有差异

    此致、

    Peter

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    尊敬的 Peter:

    您对我的查询有任何更新吗? 我正在等待您的积极响应。

    此致、

    Prathamesh。

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    Prathamesh

    回答几个问题、以了解发生了什么。

    1.我只想确认您在此运行实验1吗? 如果启用了 SFRA、则可以在实验1:开环中获得受控体响应、并且您必须在 SFRA GUI 用户指南的第29页中选择受控体模式。

    2.在表达式窗口中、您是否获得了正确的输出电压值(buck_v442) Sensed_Volts? 这是因为受控体响应基于您的 ADC 数据及其正确缩放。

    3. ISR 频率是否与开关频率相同? 如果是、那么它看起来像以下吗?

    4.在这里我们还能做的一件事是稍微增加注射振幅(突出显示)(0.01pu)、以查看您的图解响应是否有任何差异。

    此致、

    Sumit

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    您好、Sumit、

    是的、我确认我正在运行实验练习一。 我没有获得受控体响应(发生了如下图所示的错误、但我在'SFRAData' Excel 工作表中记录了一组读数)。

    2.是的、我得到的是正确的输出电压值(buck_v3874 Sensed_Volts )。

    3.是的、ISR 频率与开关频率相同、如您的图像2所示。

    4.下面是注入幅值为"0.01pu"的开环响应:

    测试条件:  

    VIN:100V、Vin=0.87A
    VOUT=42.6V、Iout=2A (直流电子负载 CC 模式)
    占空比=0.45
    注入幅值= 0.01
    扫描频率 = 10Hz 至180kHz。

    如有进一步需要、请告知我。

    谢谢、此致、

    Prathamesh。

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    Prathamesh  

    考虑到正在使用10kHz fsw、考虑到 TIDM-DC-DC-BUCK 示例在200kHz 下运行、开环响应也将按比例缩小。 增益图中的陷波是由于 FET 的 LOUT 和 Coss 而发生的谐振。 开关节点布局可以改善该部分。 同样可以解释在 超过穿越频率的频率下增益和相位图中的干扰、这会导致非单调滚降。 是否可以使用粗线缩短开关节点布线(接通路径和关断路径)。 这样就能看到我们是否能够降低这些干扰。 如果您看到 SFRA 用户指南、软件会简单地给负载增加干扰、并收集工厂响应来绘制这些波特图。  

    此致、

    Sumit

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    Prathamesh

    还有一个建议、您能否帮助验证以下内容:

    1.是采用连续导通模式还是不连续导通模式运行的降压转换器? 获取波特图时、TIDM-DC-DC-BUCK 示例在 CCM 中运行、显示 相同的所有图、即电感器电流值在稳态下绝不会达到零。

    2.如果按单位值突出显示、则在0.0f 到1.0f 范围内

    3.由于在受控体模式下运行时遇到问题,您能否使用"开环"再次重新运行 SFRA,以获取您在上面分享的图,一旦得到图,您就可以更改模式"受控体",如下图所示? 这是否会使受控体增益达到0dB?

    此致、

    Sumit