电压环和电流环的理解

1 理解一

稳压电路控制环路的历史发展过程：最早期是单电压环控制，这种控制方式最直接也是最容易理解，但是后来对于系统的负载调制率和响应速度要求的不断提高，单电压环控制越来越力不从心，因为电压是一个经过电感和电容后的表现值，属于二阶系统，其滞后性很大，环路控制响应慢，于是就加入电流内环，电流是经过电感的表现值，属于一阶系统，其对系统变化的敏感度大大好于电压环，因此才有了经典的双环控制方法。

为什么是电压外环，而不是电流外环？谁是外环不重要，重要的是你的控制目的，因为外环决定你的控制目的，控制目的就是系统是稳压还是稳流。

如果是稳压，一般来说是电压外环+电流内环。

如果是稳流，一般来说可以是单电流环，也可以是电压外环+电流内环，甚至可以是电流外环+电压内环。单电流环不用解释，通俗易懂。电压外环+电流内环和稳压控制中的双环控制算法大有不同，电压外环只起到电压保护作用，通常情况下只有电流内环在起作用。电流外环+电压内环控制方法很少，至于原因就是，电流环系统本身是一阶系统，系统响应速度反而比电流外环+电压内环响应速度快，没必要这么做，所以你很少听过电流外环+电压内环。

2 理解二

电压环是保证输出电压，也就是后级的母线电压。

电流环是保证输入电流波形和输入电压波形长得一样。

其实，把环路的示意图画出来，就可以发现，电压环是对输出采样，也就是采的最外面的电压。而电流环，只是小范围内采样反馈。这样理解可能更形象一点。

很多电源，最终反馈都是稳的输出电压，所以电压环一定是最外的。也就是电压环决定的是大方向。而电流环，一般是决定短时间内比如某个周期应该开多大占空比，反应速度是很快的。至于外和内，这应该是从环路框图上看，然后形象地给了个名字而已。

电压环的动态响应时间会比电流环的长（也就是响应时间比较慢），我也在网上查了，说电压环是有一个积分环节，会慢一些。

3 dsp28335电流环控制

电流环控制是一种常见的控制技术，广泛应用于电力电子系统中。其主要目的是通过对电流进行闭环控制，实现对电流的稳定调节和精确控制。

在dsp28335上，电流环控制程序主要包括以下几个方面的内容。

1. 采样和测量：程序首先需要对电流进行采样和测量。通过ADC模块将电流信号转换为数字信号，并进行采样和测量。这样可以获取到电流的实时信息。
2. 控制算法：在电流环控制程序中，需要实现一种合适的控制算法。常用的控制算法包括PI控制、PID控制等。算法的选择依赖于具体的应用场景和要求。
3. 输出控制信号：电流环控制程序需要根据测量到的电流信息和控制算法的计算结果，生成合适的控制信号。这些控制信号用于驱动功率电子器件，比如开关管或IGBT，以实现对电流的调节控制。
4. 闭环控制：电流环控制程序还需要实现闭环控制。根据测量到的电流信息和设定的目标电流值，通过控制算法和控制信号的输出，实现对电流的闭环调节。闭环控制可以提高电流的稳定性和响应速度。

4 dsp28335电源程序控制

在dsp28335中，电源程序主要用来控制电源的开关和转换功能，确保dsp的正常运行以及各个模块的稳定供电。

dsp28335电源程序通常包括以下几个方面的内容：

1. 电源管理：通过软件控制电源的开启和关闭，以及电源模式的切换。例如，在低功耗模式下，可以关闭不使用的模块或外设，以降低功耗和延长电池寿命。
2. 电源监控：实时检测dsp的供电电压和电流，确保电源工作正常。当电源异常或超过设定范围时，电源程序会通过中断或报警等方式进行处理，保护dsp及相关电路，防止损坏。
3. 电源切换：根据需求，切换不同的电源，例如由外部电源切换到电池电源，或从AC电源切换到DC电源等。这需要通过控制相应的开关电路来实现切换。
4. 电源负载平衡：根据dsp的实际工作负荷，合理调整电源的输出电流和电压，确保在不同工作状态下的供电稳定性。
5. 电源板级设计：根据dsp28335的电源需求，设计电源板电路，包括独立稳压电源、滤波电路、保护电路等，以提供稳定、可靠的电源供应。

综上所述，dsp28335的电源程序是为了确保dsp正常工作、稳定供电、合理利用能源而设计的。通过合理的电源管理，可以提高dsp的性能和可靠性，同时降低系统功耗，延长电池寿命，提高整个系统的工作效率。

5 boost电路馒头波

Boost电路中的馒头波是指通过整流桥将输入电压变为只有正半周期的正弦波形。这是通过前级滤波电路和整流桥GBU808来实现的。在Boost电路中，馒头波的产生与MOS管和GaN管的工作状态有关。MOS管S3和S4工作在工频状态，保证波形为只有正半周期的馒头波，起到整流作用。而GaN管则工作在高频率状态，在电网侧为正半波时控制S1管，来控制功率因数，在电网侧为负半波时控制S2管，来控制功率因数。Boost电路的工作原理是通过控制开关管的导通和关断来实现升压，通过电感和电容进行能量转移和滤波，从而产生所需的输出电压波形。因此，Boost电路的馒头波是通过整流和开关管的控制来实现的。

6 什么是Boost升压斩波电路

Boost升压斩波电路是一种特殊类型的Boost升压电路，它结合了升压电路和斩波电路的功能。斩波电路用于将输入电压变为脉冲信号，而Boost升压电路则将这些脉冲信号升高到更高的输出电压。

Boost升压斩波电路的工作原理如下：首先，输入电压经过斩波电路，被转换为脉冲信号。然后，这些脉冲信号被送入Boost升压电路中。Boost升压电路将每个脉冲信号升高到更高的输出电压，并通过滤波器进行平滑处理，使输出电压更稳定。

Boost升压斩波电路常用于直流—交流（DC—AC）逆变器中，用于将直流电源转换为交流电源，以供应给交流负载。它也常用于太阳能和风能系统中，将低电压的直流能源转换为更高的交流电压，以满足家庭或工业用电需求。通过结合升压和斩波功能，Boost升压斩波电路能够提供更高的输出功率和更高的效率。

7 什么是电流环带宽？如何量化？

7.1 什么是电流环带宽

电流环带宽是评价电机驱动系统电流控制性能的一个重要指标。

1. 电流环带宽指电流闭环系统能够跟踪的最大信号频率。
2. 电流环带宽越高，对电流指令的响应速度越快，系统对参数变化的鲁棒性也更强。
3. 电流环带宽受到许多因素的影响，如电机参数，电流采样频率，PWM频率，电流调节器参数等。
4. 一般来说，电流环带宽要高于速度环带宽，才能确保电流控制质量。
5. 常用方法来扩大电流环带宽包括提高PWM频率、优化电流调节器的参数、增大电流采样和控制频率等。
6. 也可以通过观测器等方法来估计电流，从而获得超过采样频率限制的更高环带宽。
7. 需要权衡环带宽和系统稳定性、开销，避免出现振荡。

所以简单来说，电流环带宽就是电流控制器的响应速度指标，通过提高这个指标可以获得更精确、更敏捷的电机控制性能。

7.2 程序中如何知道电流环带宽？如何量化？

1. 响应测试法：给电流环输入一个步阶测试信号，观察电流响应的上升时间。上升时间越短，带宽越大。
2. 动态标定法：给电流环输入一个扫频的正弦测试信号，逐步提高频率，找到电流输出幅值下降3db的频率，即为带宽。
3. 理论计算法：根据电流环PI参数、采样时间和电机参数，建立传递函数模型，通过解析方式计算带宽。
4. 观察波形法：JScope上观察电流环的响应波形，比较实际电流波形与理想响应的差别，直观评估带宽的高低。
5. 环路稳定法：提高PI参数增加带宽，直到系统产生震荡为最大稳定带宽。
6. 计算电流误差：在稳态下，给电流环输入一个扰动信号，计算电流的静态误差，误差越小表示带宽越大。

综合利用这些方法，可以直观地观察和量化电流环的带宽指标，帮助评估控制器性能以及调参。