STM32系列，帶來(lái)了用單片低成本32位芯片，開(kāi)發(fā)單片數(shù)控移相全橋開(kāi)關(guān)電源的可能。

核心驅(qū)動(dòng)：采用2路帶互補(bǔ)、死區(qū)控制的定時(shí)器，產(chǎn)生2相移相100KHz驅(qū)動(dòng)信號(hào)，輸出驅(qū)動(dòng)、多通道ADC、移相控制等全硬件工作，軟件主要用來(lái)占用PID運(yùn)算和電壓電流控制以及保護(hù)等功能。

核心驅(qū)動(dòng)信號(hào)測(cè)試效果如下：

2通道正負(fù)輸出共4輸出，這是移相值=0時(shí)候的照片

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時(shí)間軸放大后，可以看見(jiàn)，延時(shí)誤差幾乎可以忽略，沒(méi)有完全重疊，應(yīng)該是示波器探頭性能差異造成

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移相值=16單位時(shí)照片

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移相值120單位的波形

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最大移相值=180°時(shí)候的照片。

到這里，核心驅(qū)動(dòng)已經(jīng)完全測(cè)試成功，非常理想。

接著就開(kāi)始搭功率輸出部分，沒(méi)有打樣，臨時(shí)用了2塊能穩(wěn)定工作的1KW半橋輸出的板子，對(duì)接起來(lái)進(jìn)行改造后，進(jìn)行測(cè)試。

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MOS管驅(qū)動(dòng)變壓器原邊波形。波形還是非常理想的，方波起始部分的彎折，是由于驅(qū)動(dòng)旁路電容容量偏小造成，加大該電容就可以避免。不過(guò)就這樣也是完全夠用了。

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輸出800W時(shí)候，全橋2端波形。PID已經(jīng)接管，穩(wěn)壓輸出，下面波形的水平抖動(dòng)，就是100Hz紋波自動(dòng)調(diào)整產(chǎn)生的。

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主變壓器2端電壓和電流波形，電流波形中，輸出上升速率還是可以的，這樣占空比丟失就會(huì)不那么嚴(yán)重了。

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800W輸出，整流管2端波形，輸出功率752W，電壓=58V，電流=12.96A，由于原邊增加了箝位二極管，可以發(fā)現(xiàn)，尖峰非常小，整流管電壓應(yīng)力相當(dāng)?shù)牡汀?/p>

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2橋臂輸出的100Hz紋波波形。為標(biāo)準(zhǔn)的100Hz整流類(lèi)鋸齒波，說(shuō)明PID雙方系統(tǒng)跟蹤特性良好，沒(méi)有超調(diào)或者滯后現(xiàn)象。

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800W輸出，無(wú)風(fēng)扇，運(yùn)行1小時(shí)后溫度測(cè)試，環(huán)境溫度為26℃。照片上部分，就是2塊1000Kw半橋板對(duì)拼的測(cè)試線路。

總結(jié)：作為已經(jīng)成熟的大功率移相全橋線路，怎么樣設(shè)計(jì)一款性?xún)r(jià)比高，穩(wěn)定可靠的驅(qū)動(dòng)保護(hù)系統(tǒng)，就變成了非常關(guān)鍵的一個(gè)問(wèn)題，STM32系列芯片，給我們提供了這樣一個(gè)可能，單芯片+自己搭的驅(qū)動(dòng)或者成品驅(qū)動(dòng)芯片，就可以實(shí)現(xiàn)一個(gè)低成本的全數(shù)控大功率移相全橋電源。

由于采用了硬件掃描自動(dòng)ADC，通過(guò)內(nèi)部觸發(fā)機(jī)制，把轉(zhuǎn)換時(shí)間嵌入到避開(kāi)超前臂和滯后臂開(kāi)關(guān)時(shí)間，測(cè)試線路的反饋采樣端，直接取消了常規(guī)的高頻旁路電容，并且可以穩(wěn)定工作，更進(jìn)一步提高了PID系統(tǒng)的和穩(wěn)定性。

實(shí)際靜態(tài)測(cè)試，效果非常理想，主開(kāi)關(guān)管采用英飛凌的60R075，37A，導(dǎo)通電阻75mΩ，采用只有100*50*12.5散熱器（應(yīng)該算比較弱的），無(wú)風(fēng)扇自然冷卻工作一小時(shí)，主開(kāi)關(guān)管散熱器溫度僅僅39.6℃。

根據(jù)無(wú)風(fēng)扇靜態(tài)測(cè)試結(jié)果看，2KW+時(shí)候，用普通風(fēng)扇風(fēng)冷（用一個(gè)7025-12V200mA風(fēng)扇足夠），采用30A左右的500Vmos管，輸出2KW+，輕輕松松，好無(wú)壓力，效率達(dá)到94%+，主開(kāi)關(guān)管溫度可以控制在非常理想值。

圖為上面測(cè)試線路的主輸出功率級(jí)原理圖：

剩下的就是正式打樣做板完成整機(jī)最后工作了。這個(gè)就不在這里記錄了。

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的基于STM32的单片2KW+全数控移相全桥开关电源研发记录的全部?jī)?nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問(wèn)題。

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