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高效率16KW三相PFC程序方案： 98.916%效率、功率因数0.9995、电流谐波2.287%，在三相交流源输入380Vac，输出720Vdc、16KW时。 一、本方案是在huawei充电模块R75020G1机上进行重新软件编程设计，省去客户花大量时间、人力、资金去做样机。 二、客户要买如下物品： 1、华为R75020G1充电模块，约1000块。 2、DSP芯片：TMS320F28032PAG（TQFP-64），原机器的DSP被加密，需要更换。 三、资料包括： 1、PFC板原理图（Altium Designer 10），保证99%的线路正确。 2、整个CCS工程文件，C语言程序。 3、半导体器件资料。 4、测试报告一份，附带部分波形图。 四、PFC主电路拓扑：T型三相维也纳，每相分两路交错并且采用变压器耦合均流，均流效果极佳。 现在华为的充电桩模块： 15KW（R75020G1/G2/G4）、20KW（R95021G1）、 20KW（R100020G1）、30KW（R100030G1）， PFC主电路拓扑是完全一样的，所以本程序算法完全通用。 五、主控芯片：采用便宜的DSP芯片TMS320F28032PAG（TQFP-64），32位定点数运算。 环路算法放在中断函数，其他保护、检测、通讯等放在主函数。 六、控制和算法： 1、锁相环算法，采用先进的正、负序分离的锁相算法，即使线电压在10%内不平衡仍然能锁相正常工作！ 2、PWM控制：采用三相DQ变换及逆变换，双环控制，电压控制外环，电流控制内环。 3、中点平衡控制：采用滞回方法控制，稳定性高，波动很小，实现电压差在6V以内。

充电桩模块改造这事，说难不难说简单也不简单。最近在华为R75020G1充电模块上折腾出一套高效率三相PFC方案，实测效率干到98.916%，功率因数0.9995，谐波控制也压到了2.287%。关键是能直接拿现成的硬件改程序，省了客户重新打板的麻烦。

这个方案的核心是DSP软件重写。原机用的TMS320F28032PAG芯片被加密了，直接换新的芯片烧程序就行。硬件架构是典型的维也纳T型拓扑，每相分两路交错并联，靠变压器耦合实现自动均流。这个结构有个好处——华为15KW到30KW的充电模块用的都是同一套硬件框架，程序改好了全家桶都能用。

看段关键的中断服务函数代码：

#pragma CODE_SECTION(PFC_ISR, "ramfuncs"); __interrupt void PFC_ISR(void) { // 电流环计算周期50us AdcDataLock(); // 锁存ADC采样值 ClarkTransform(); // 克拉克变换 ParkTransform(Theta); // 帕克变换 DQ_CurrentControl(); // 电流环PI计算 InvParkTransform(); // 逆帕克变换 SVM_Generate(); // 空间矢量调制 // 电压环周期1ms if(++voltage_cnt >= 20){ VoltageLoopControl(); // 外环电压控制 MidPointBalance_Hysteresis(); // 中点滞回控制 voltage_cnt = 0; } PieCtrlRegs.PIEACK.all = PIEACK_GROUP1; }

中断里藏着整套控制逻辑的精髓。电流环跑在50us级的高速节奏上，DQ变换配合SVPWM调制是标准操作。有意思的是中点电压平衡用了滞回控制，相比传统PI算法，波动能压在±3V以内。看这段滞回比较的实现：

void MidPointBalance_Hysteresis(void) { int16_t delta = Vdc_upper - Vdc_lower; if(delta > HYST_THRESHOLD) { // 触发上管补偿 PWM_duty_upper -= DELTA_STEP; PWM_duty_lower += DELTA_STEP; } else if(delta < -HYST_THRESHOLD) { // 触发下管补偿 PWM_duty_upper += DELTA_STEP; PWM_duty_lower -= DELTA_STEP; } // 死区范围内不做调整 }

这种非对称调节策略比教科书里的对称补偿更有效，实测中点漂移能稳定在6V以内。锁相环算法也玩了个花活——正负序分离算法让系统在10%电压不平衡时照样稳如老狗。看这行核心操作：

// 正负序分解运算 Vαβ_positive = ComplexMul(Vαβ, Exp_negj2θ); Vαβ_negative = ComplexMul(Vαβ, Exp_posj2θ);

通过复向量旋转实现序分量提取，比传统单同步坐标系锁相更抗干扰。整套算法跑在32位定点DSP上，资源占用率控制在60%左右，还留有余量做故障检测和CAN通讯。

改完程序烧录测试，用功率分析仪抓波形时发现个有趣现象：启动瞬间的电流冲击比原厂方案小了40%。后来查代码发现是软启动环节加了斜率限制：

// 电压环输出斜坡函数 if(Vref_ramp < Vref_target){ Vref_ramp += RAMP_RATE; if(Vref_ramp > Vref_target) Vref_ramp = Vref_target; }

这种看似简单的线性爬坡，配合电流前馈，硬是把直流母线电压的上冲幅度压到了1%以内。最终测试报告显示，满载16KW运行时模块表面温度比改造前低了3-5℃，散热风扇转速降了200转，这对延长电解电容寿命可是实打实的好处。

这套方案最妙的是改造成本低——客户买现成的华为模块，换个几十块的DSP芯片，烧个程序就能让老硬件焕发新生。现在新能源桩企卷得厉害，能省掉硬件研发周期和开模费用，谁还愿意从头造轮子呢？