寄語

提示：若想實(shí)戰(zhàn)演練，請(qǐng)先熟悉文章操作流程哦，不然會(huì)有危險(xiǎn)??！
我建了一個(gè)群，分享我個(gè)人做項(xiàng)目的經(jīng)歷和資源，純個(gè)人愛好，一切免費(fèi)，看自己空閑時(shí)間答疑，有想法的可以加QQ群280730348

大家好！鴿了兩個(gè)月的電路博主回歸啦，這段時(shí)間一直在忙研究生開學(xué)的事兒，也算是適應(yīng)了環(huán)境。加上最近到網(wǎng)上弄了一個(gè)boost電路的單子，正好趁這個(gè)機(jī)會(huì)，給想要做Boost升壓電路的小伙伴們，一次實(shí)戰(zhàn)演練交流！

下面是注意事項(xiàng)：

• Boost電路在開始測(cè)試時(shí)建議接一個(gè)大電阻的輸出負(fù)載，原因在于輸出帶有電容，電容一直在儲(chǔ)能，給電容電壓一個(gè)輸出。博主實(shí)測(cè)過，Buck電路空載測(cè)試沒問題，但是Boost電路不要空載測(cè)試，實(shí)際電感充電時(shí)間會(huì)很小，容易擊穿濾波電容。
• 板載一個(gè)啟動(dòng)按鍵，控制PID追蹤的啟動(dòng)和關(guān)閉，初始為關(guān)閉。按一下就能開啟，再按一下就會(huì)關(guān)閉。
• PWM1和PWM2的接線一定要對(duì)應(yīng)好，由于是高級(jí)定時(shí)器一互補(bǔ)輸出，所以軟件內(nèi)部只需要給一個(gè)PWM值就能控制兩路輸出。PWM1和2接反會(huì)導(dǎo)致占空比反過來控制，比如本來20%的占空比對(duì)應(yīng)輸出15V，但是PWM1和2接反就會(huì)導(dǎo)致80%的占空比，輸出電壓會(huì)飆上去。
• 先開控制器電源，再開主電路供電電壓，順序不能反。

什么是BOOST電路

如上圖所示，這是最為基礎(chǔ)的Boost升壓拓?fù)?，包含六個(gè)器件，從左至右分別是：
直流電源、儲(chǔ)能電感、開關(guān)管、肖特基二極管、儲(chǔ)能電容、負(fù)載

1. 直流電源提供輸入電壓
2. 儲(chǔ)能電感交換能量
3. 開關(guān)管實(shí)現(xiàn)電路的開啟和斷開
4. 肖特基二極管實(shí)現(xiàn)電路的被動(dòng)開關(guān)斷
5. 儲(chǔ)能電容實(shí)現(xiàn)對(duì)電壓的儲(chǔ)能
6. 負(fù)載，顧名思義，消耗能量

電路的核心在于儲(chǔ)能電感和開關(guān)管，在小功率場合下，博主喜歡用Mos管作為開關(guān)器件。Mos管的特性就在于是電壓控制器件，拿常見的IRF3205Mos管來說，總共有三個(gè)管腳，分別是G、D、S。想要控制開關(guān)管很簡單，只需在GS端加上一定的電壓，就可以控制DS導(dǎo)通或者斷開，我們其實(shí)可以把Mos管看作一種高速的機(jī)械開關(guān)。

那我們來說一下電路的原理，如何實(shí)現(xiàn)電能的變化呢？關(guān)鍵點(diǎn)就在高速開關(guān)狀態(tài)下的電感儲(chǔ)能。電路總共存在著兩個(gè)工作狀態(tài)，一個(gè)是開關(guān)管導(dǎo)通的工作狀態(tài)，一個(gè)是開關(guān)管截至的工作狀態(tài)。

首先我們看第一種工作狀態(tài)，開關(guān)管處于導(dǎo)通狀態(tài)。導(dǎo)通狀態(tài)時(shí)，電流是怎么流通的呢？首先電流肯定會(huì)從輸入電源流入進(jìn)來，經(jīng)過儲(chǔ)能電感，此處我們注意，電流的流經(jīng)方向是從左至右。當(dāng)電流流經(jīng)到Mos管和肖特基二極管的交點(diǎn)時(shí)，是不是就要考慮往哪個(gè)方向走了？那么很簡單，記住這一點(diǎn)，電流總會(huì)往更容易流的地方跑。Mos管的特性就是導(dǎo)通電阻很小，相較于二極管而言，它對(duì)電流非常友好，所以在都可以走的前提下，電流會(huì)非常高興的往Mos管那塊跑。所以根據(jù)這個(gè)特性，電流流到了Mos管后，接下來就不會(huì)往負(fù)載那邊流了，而是回到了電壓輸入負(fù)極，這樣就完成了第一種工作狀態(tài)。這個(gè)時(shí)候咱們的輸出電壓等于多少？其實(shí)就等于儲(chǔ)能電容的電壓大小，而儲(chǔ)能電容電壓大小其實(shí)就是輸入電壓減去二極管的壓降電壓，因此我們就可以得知這種狀態(tài)下的輸出電壓。

那么我們?cè)倏吹诙N工作狀態(tài)，開關(guān)管處于截至狀態(tài)。開關(guān)管處于截至狀態(tài)時(shí)，其實(shí)就相當(dāng)于開關(guān)斷開。這個(gè)時(shí)候電流沒路可走了呀，所以就只能往肖特基二極管的那個(gè)方向走了，那么電流的方向就是流經(jīng)電感再經(jīng)過肖特基二極管再流向負(fù)載再回到輸入電壓的負(fù)極了。這個(gè)時(shí)候，由于負(fù)載能夠消耗我們的電能了，所以咱們電路中的能量，就要全部往外提供了，怎么辦，就不能給電感充電了。這個(gè)時(shí)候，電感就生氣了，說不給我吃飯是吧，我給你對(duì)著干，于是在電感兩端，就產(chǎn)生了與電流方向相反的電動(dòng)勢(shì)，也就是左負(fù)右正的反向電動(dòng)勢(shì)。為什么會(huì)產(chǎn)生反向電動(dòng)勢(shì)呢，其實(shí)跟電感本身的特性相關(guān)，這個(gè)請(qǐng)自行查閱相關(guān)知識(shí)啦。我們知道，這個(gè)反向電動(dòng)勢(shì)其實(shí)跟第一種工作狀態(tài)下的充電時(shí)長有關(guān)系，充電的時(shí)間越長，反向電動(dòng)勢(shì)就越大。我們可以畫一畫電路圖，此時(shí)輸出的電壓等于啥子，就等于輸入電壓加上反向電動(dòng)勢(shì)再減去肖特基二極管的壓降。是不是就得到了比之前電壓更高的直流電壓了呢？

好了明白了這兩種工作狀態(tài)，我們從宏觀的角度來看，輸出電壓變高主要由什么來決定呢？答案是電感的反電動(dòng)勢(shì)的大小，而電感的反電動(dòng)勢(shì)大小與充電時(shí)長有關(guān)系，也就是說我們電感充電越久，第一種工作狀態(tài)越久，那么充電時(shí)長就會(huì)越久，電感的反電動(dòng)勢(shì)自然會(huì)越高，自然從宏觀角度來看輸出電壓就會(huì)越高。當(dāng)然電感不可能一直充電，boost電路也不可能把小電壓無限升高，這個(gè)過程跟很多因素有關(guān)。按照經(jīng)驗(yàn)來說，一般boost電路充電時(shí)間不要長于一個(gè)周期的90%，當(dāng)然也跟你的儲(chǔ)能電容有關(guān)系，假設(shè)你儲(chǔ)能電容只能扛100V，你占空比拉到90%的話，輸出電壓加到了200V，這個(gè)時(shí)候你可能就會(huì)體驗(yàn)到電容開花的效果哦。

好了，那么簡單總結(jié)就是，我們單片機(jī)只需要輸出一個(gè)PWM，通過控制PWM的占空比，可以改變輸出電壓的大小。占空比越高，輸出電壓越高，占空比越低，輸出電壓越低。占空比與輸入電壓輸出電壓的關(guān)系是：D=(VO-VI)/VO，其中輸出電壓為VO，輸入電壓為VI，輸出電壓一般都會(huì)比輸入電壓要高，當(dāng)然肖特基二極管還是會(huì)有壓降的（為了嚴(yán)謹(jǐn)?。?/p>

BOOST同步升壓電路

我們來引入一個(gè)新的概念，叫做同步升壓。

萬事萬物都有其存在合理性，為什么要有這玩意兒的存在，原因無他，我們要把開關(guān)電源的優(yōu)勢(shì)體現(xiàn)出來。優(yōu)勢(shì)是啥，無非就是低損耗高效率唄。基本的boost拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)顯而易見的缺點(diǎn)是什么？很明顯呀，那個(gè)肖特基二極管你看著他不礙眼么，反正我是瞅著他不咋順眼，二極管那是啥，被動(dòng)導(dǎo)通，抵抗能力杠杠強(qiáng)，損耗也大。那我們換個(gè)思路，找個(gè)主動(dòng)的器件，不咋抵抗，不挺好么！

瞧，想主動(dòng)，那我們可不可以把肖特基二極管，換成導(dǎo)通電阻超小的Mos管呢，答案是，當(dāng)然沒有問題。這樣下來，電路中就有兩個(gè)Mos管了，話不多說直接上圖：

為了電路安全著想，在同一瞬間，我們要保證兩個(gè)Mos管只有一個(gè)導(dǎo)通，他們兩個(gè)Mos管可以同時(shí)截至，但是不能同時(shí)導(dǎo)通，為什么呢？因?yàn)閮蓚€(gè)導(dǎo)通電阻都很小，電流去哪一路都沒問題，這個(gè)時(shí)候他們就會(huì)很糾結(jié)，糾結(jié)的話就會(huì)拉幫結(jié)派，然后干架，這樣電流就會(huì)順利的引爆你的電路，給你干穿。

那其實(shí)只要讓他們工作狀態(tài)完全相反即可，我們可以利用芯片去實(shí)現(xiàn)。比如半橋驅(qū)動(dòng)芯片IR2104S，根據(jù)它的外圍電路，你只需要輸入一個(gè)PWM信號(hào)，輸出就能得到LO和HO兩路輸出信號(hào)，其中HO信號(hào)與輸入PWM信號(hào)相同，LO信號(hào)與輸入信號(hào)相反。

還有一種方式是直接通過軟件去實(shí)現(xiàn)，拿STM32F103C8T6來講，其內(nèi)部的高級(jí)定時(shí)器存在著一個(gè)功能是互補(bǔ)輸出。比如TIM1的CH1為PA8，TIM1的CH1N為PB13，這兩個(gè)口只要設(shè)置好了，你只需要控制TIM1的CH1通道PWM輸出，就可以控制兩路相反的PWM輸出。我們今天的方案就拿第二種方式來弄！

設(shè)計(jì)要求

由于博主已經(jīng)脫離了電力電子實(shí)驗(yàn)室，非常無奈，手頭上連個(gè)滑動(dòng)變阻器都沒有，別問，問就是沒錢。就只能做這種小的，能夠承受的，當(dāng)然根據(jù)博主之前設(shè)計(jì)的經(jīng)驗(yàn)，我的這種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，散熱弄好了100w輕輕松松?，F(xiàn)在就當(dāng)給大伙兒打個(gè)樣，入入門~

設(shè)計(jì)方案

設(shè)計(jì)方案如下：主電路選用boost同步升壓拓?fù)?/mark>，驅(qū)動(dòng)電路選擇光耦驅(qū)動(dòng)。選用STM32F103C8T6作為此次電路的MCU控制單元，其中驅(qū)動(dòng)電路的輸入兩路PWM為MCU的高級(jí)定時(shí)器一輸出互補(bǔ)的PWM波，電壓檢測(cè)單元通過運(yùn)放采集輸出電壓并縮放10倍左右，送入單片機(jī)內(nèi)部進(jìn)行檢測(cè)，當(dāng)單片機(jī)檢測(cè)到了電壓后經(jīng)過運(yùn)算顯示到OLED屏幕上。內(nèi)部采用PID算法對(duì)輸出電壓進(jìn)行跟蹤，若輸出電壓大于目標(biāo)電壓值則降低boost電路的占空比，若輸出電壓小于目標(biāo)值則提高boost電路的占空比。

這里插一句專業(yè)的，開關(guān)電源內(nèi)部的損耗大致可以分為：開關(guān)損耗、導(dǎo)通損耗、附加損耗和電阻損耗，其中開關(guān)損耗和導(dǎo)通損耗是典型的開關(guān)電源內(nèi)部最主要的兩個(gè)損耗源，控制這兩個(gè)損耗的典型方法是使功率開關(guān)導(dǎo)通期間的電壓降最小。采用同步整流技術(shù)，將效率提高1%～6%；選取導(dǎo)通電阻更低、滿足要求的開關(guān)管；確保開關(guān)管工作在飽和狀態(tài)，具有足夠驅(qū)動(dòng)能力；電感選用鐵硅鋁磁芯，降低鐵損。

Mos管選型：其實(shí)主要就是看DS可承受電壓，導(dǎo)通電阻和電流，我這里選的是IRF3205，導(dǎo)通電阻6.5mΩ左右，很不錯(cuò)。DS電壓55V左右，具體的話去看手冊(cè)吧，記得根據(jù)你輸出最大電壓選型，不要超過了DS電壓，最好是留一點(diǎn)閾值。

儲(chǔ)能電感選型：打公式比較麻煩，我直接截圖

儲(chǔ)能電容選型：無它，手熟而，我的經(jīng)驗(yàn)選型330uf，50V左右即可。

驅(qū)動(dòng)電路

它還是值得單獨(dú)拿出來講講的，我還是對(duì)光耦驅(qū)動(dòng)情有獨(dú)鐘，為什么呢？光耦可隔離呀，燒光耦還是燒我的單片機(jī)，這個(gè)我還是分得清楚的。之前的IR2104存在的一個(gè)弊病就是，他不隔離，如果你芯片燒了很有可能就波及到IR2104了，所以用光耦隔離一下，可以有效降低危險(xiǎn)。

驅(qū)動(dòng)電路的話通過光耦驅(qū)動(dòng)芯片TLP250H進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。別用TLP250，因?yàn)楣怦钜卜指哳l和低頻，我受過罪，整體驅(qū)動(dòng)電路采用自舉驅(qū)動(dòng)的原理。驅(qū)動(dòng)的PWM波通過單片機(jī)產(chǎn)生，單片機(jī)通過高級(jí)定時(shí)器一產(chǎn)生互補(bǔ)的PWM波,分別稱之為PWM1和PWM2。因?yàn)閱纹瑱C(jī)開關(guān)頻率有時(shí)候會(huì)受到外界的干擾，TLP250H這個(gè)光耦芯片也有一定的開關(guān)頻率限制，因此通過反相器74HC04產(chǎn)生反向的波形，以此來限制住開關(guān)的速度大小。輸出采取自舉驅(qū)動(dòng)原理，本質(zhì)上就是通過自舉二極管RS1M也可以用ss34和ss56，主要看可以承受的反向電壓，我是一勞永逸，RS1M可以承受反向電壓1KV，這個(gè)反向電壓跟你電路最大輸出有關(guān)系的和自舉電容2.2UF來實(shí)現(xiàn)對(duì)HO1開關(guān)的充電放電，從而使得電路圖中的Q2開關(guān)斷。此處請(qǐng)自行搜索自舉電路的驅(qū)動(dòng)原理

整體存在著兩種工作狀態(tài)

第一種狀態(tài)是PWM1為高電平，PWM2為低電平。這種情況下通過反相器在U27的光電二極管的陰極得到了PWM1的反向信號(hào)低電平，在U26的光電二極管的陰極得到了PWM2的反向信號(hào)高電平。因此在這一瞬間，由于U26光電二極管沒有產(chǎn)生電壓差，U27產(chǎn)生了電壓差，故U26光電二極管未導(dǎo)通，不能產(chǎn)生光電信號(hào)，U27可以產(chǎn)生光電信號(hào)，LO1吸收能量產(chǎn)生高電平,HO1未吸收能量產(chǎn)生低電平。因此在輸出端口處HO1驅(qū)動(dòng)的mos管閉合，LO1驅(qū)動(dòng)的mos管開啟。

第二種狀態(tài)與第一種完全相反，即HO1驅(qū)動(dòng)的mos管開啟，LO1驅(qū)動(dòng)的mos管關(guān)閉。

電壓采樣電路

直流電壓采樣電路如下，通過運(yùn)放實(shí)現(xiàn)采集電壓的縮放。VOUT是我們檢測(cè)到的直流電壓，這個(gè)地方可以直接連接到主電路的輸出電壓口，假設(shè)輸出電壓是15V，通過R31和R32電阻分壓，在運(yùn)放的3號(hào)口能得到15V1/(10+1)的電壓也就是15/11v。根據(jù)運(yùn)放的虛短虛斷，2號(hào)口電壓也為15/11v。再通過R25和R23電阻分壓，在運(yùn)放的1號(hào)口得到15/1111/10=1.5v的電壓。再通過一個(gè)電壓跟隨器降低電壓阻抗，最終到輸出電壓口得到1,5V電壓。因此輸入15V電壓，可以輸出1.5V電壓。這個(gè)1.5V的電壓送入單片機(jī)內(nèi)部進(jìn)行檢測(cè)，當(dāng)單片機(jī)檢測(cè)到1.5V以后，通過內(nèi)部乘以電壓系數(shù)就能夠得到正確的輸出電壓。此處電壓縮放比為10倍，通過改變R25和R24的大小，即可得到不同的縮放倍數(shù)。

總體電路

代碼

代碼部分的話，我就講幾個(gè)比較關(guān)鍵的點(diǎn)兒吧

主電路代碼
注釋的比較詳細(xì)了，while循環(huán)里面其實(shí)就是對(duì)啟動(dòng)按鍵進(jìn)行一個(gè)掃描已經(jīng)OLED顯示屏顯示輸出電壓和目標(biāo)電壓，這個(gè)加VOUT+0.11的意思是其實(shí)是一種矯正，因?yàn)橥ㄟ^軟件仿真我看到追蹤的電壓一直在14.89附近，實(shí)際測(cè)得電壓又是15.02V，所以就懶得改了。其實(shí)只要改個(gè)電壓系數(shù)就好了，我圖省事兒大家不要學(xué)我哈。

//主電路代碼
#include "delay.h"
#include "sys.h"
#include "usart.h"
#include "timer.h"
#include "show.h"
#include "oled.h"
#include "adc.h"
#include "key.h"
#include "main.h"
#include "pid.h"
//接線定義
/*
OLED屏幕：SDA->PA5   SCL->PA6
電壓檢測(cè)：電壓->PB0  
啟動(dòng)關(guān)閉按鍵：PA11
boost輸出：PWM1->PA8,PWM2->PB13
*/ 

//定義參數(shù)
float V_OUT=0;   //檢測(cè)到的顯示輸出電壓
float now_v=0.0f;//檢測(cè)到的當(dāng)前輸出電壓
float target_v=15.00f;//追蹤的目標(biāo)值
u16 pwm=0;       //輸出的占空比
u8 work_mode=0;  //為0的時(shí)候PID不工作，為1的時(shí)候PID工作

int main(void)
{	
	u8 key;
	delay_init();	    	 //延時(shí)函數(shù)初始化	  
	NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2);	 //設(shè)置NVIC中斷分組2:2位搶占優(yōu)先級(jí)，2位響應(yīng)優(yōu)先級(jí)
	uart_init(115200);	     //串口初始化為115200
	Init_adc();              //初始化ADC
	KEY_Init();
	init_boost_PID(15.0);
	TIM2_Int_Init(9999,71);  //初始化定時(shí)器,每次執(zhí)行定時(shí)時(shí)間為10ms，執(zhí)行一次PID
	TIM3_Int_Init(999,71); 	 //初始化定時(shí)器,每次執(zhí)行定時(shí)時(shí)間為1ms,500ms執(zhí)行一次電壓平均
	BOOST_PWM_Init();	       //初始化boost電路輸出，開關(guān)頻率20KHz
    OLED_Init();			 //初始化OLED  
	OLED_Clear();            //清屏OLED
	start_view();
  while(1)
	{
		key=KEY_Scan(1);
		if(key==KEY0_PRES)work_mode=!work_mode;
        OLED_ShowNum(72,3,(u16)(V_OUT+0.11),2,16);            //顯示輸出直流電壓整數(shù)位
		OLED_ShowNum(96,3,(u16)((V_OUT+0.11)*100)%100,2,16);  //顯示輸出直流電壓小數(shù)位
		OLED_ShowNum(72,5,(u16)target_v,2,16);            //顯示輸出直流電壓整數(shù)位
		OLED_ShowNum(96,5,(u16)(target_v*100)%100,2,16);  //顯示輸出直流電壓小數(shù)位
	}
}

定時(shí)器代碼
定時(shí)器二的作用是執(zhí)行PID，每隔10ms執(zhí)行一次PID。work_mode這個(gè)參數(shù)是通過按鍵掃描來改變的，等于1就啟動(dòng)PID，=0就把占空比拉到一個(gè)定值，避免過壓。boost_pid是PID里面的一個(gè)函數(shù)，就是進(jìn)行一個(gè)PID的運(yùn)算，這里為了看效果，PID的參數(shù)沒有調(diào)很大。

定時(shí)器三的作用是每隔1ms采集一次電壓數(shù)據(jù)，累計(jì)500次以后取一個(gè)平均，這樣顯示的數(shù)據(jù)就會(huì)更加穩(wěn)定一點(diǎn)。V_xishu是電壓放大的倍數(shù)，根據(jù)我們電路實(shí)際的縮放倍數(shù)來決定，我們?cè)谶@里由于縮放倍數(shù)是10，所以再main.h文件里面設(shè)定為10.0。

高級(jí)定時(shí)器一就是配置互補(bǔ)輸出PWM

#include "timer.h"
#include "usart.h"
#include "adc.h"
#include "main.h"
#include "pid.h"

/*boost同步整流電路配置*/
#define BOOST_TIMx TIM1
#define BOOST_Plus 5//初始化占空比為0.5%，高電平有效時(shí)的低電平占空比 
#define BOOST_ARR 3599//重裝載值3600
#define BOOST_PSC 0//分頻系數(shù)1
extern __IO uint16_t ADC_ConvertedValue[2];
float ADC_ConvertedValueLocal; 

void TIM2_Int_Init(u16 arr,u16 psc)
{
    TIM_TimeBaseInitTypeDef  TIM_TimeBaseStructure;
	NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;

	RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM2, ENABLE); //時(shí)鐘使能

	TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period = arr; //設(shè)置在下一個(gè)更新事件裝入活動(dòng)的自動(dòng)重裝載寄存器周期的值	 計(jì)數(shù)到5000為500ms
	TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler =psc; //設(shè)置用來作為TIMx時(shí)鐘頻率除數(shù)的預(yù)分頻值  10Khz的計(jì)數(shù)頻率  
	TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision = 0; //設(shè)置時(shí)鐘分割:TDTS = Tck_tim
	TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up;  //TIM向上計(jì)數(shù)模式
	TIM_TimeBaseInit(TIM2, &TIM_TimeBaseStructure); //根據(jù)TIM_TimeBaseInitStruct中指定的參數(shù)初始化TIMx的時(shí)間基數(shù)單位

	TIM_ITConfig(TIM2,TIM_IT_Update|TIM_IT_Trigger,ENABLE);
	
	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = TIM2_IRQn;  //TIM2中斷
	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 0;  //先占優(yōu)先級(jí)0級(jí)
	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 2;  //從優(yōu)先級(jí)3級(jí)
	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE; //IRQ通道被使能
	NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);  //根據(jù)NVIC_InitStruct中指定的參數(shù)初始化外設(shè)NVIC寄存器

	TIM_Cmd(TIM2, ENABLE);  //使能TIMx外設(shè)
							 
}
void TIM2_IRQHandler(void)   //TIM2中斷
{
	if (TIM_GetITStatus(TIM2, TIM_IT_Update) != RESET) //檢查指定的TIM中斷發(fā)生與否:TIM 中斷源 
	{
		if(work_mode==1)
		{
		    now_v=(float)ADC_ConvertedValue[0]/4096*3.3;
		    pwm = boost_pid((now_v/3.3*4096),5,2600);
            set_pwm(TIM1,1,pwm,2600);		
		}
		else
		{
			pwm=500;
		    set_pwm(TIM1,1,pwm,1000);		
		}
		
		TIM_ClearITPendingBit(TIM2, TIM_IT_Update  );  //清除TIMx的中斷待處理位:TIM 中斷源 
	}
}

void TIM3_Int_Init(u16 arr,u16 psc)
{
    TIM_TimeBaseInitTypeDef  TIM_TimeBaseStructure;
	NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;

	RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM3, ENABLE); //時(shí)鐘使能

	TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period = arr; //設(shè)置在下一個(gè)更新事件裝入活動(dòng)的自動(dòng)重裝載寄存器周期的值	 計(jì)數(shù)到5000為500ms
	TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler =psc; //設(shè)置用來作為TIMx時(shí)鐘頻率除數(shù)的預(yù)分頻值  10Khz的計(jì)數(shù)頻率  
	TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision = 0; //設(shè)置時(shí)鐘分割:TDTS = Tck_tim
	TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode = TIM_CounterMode_Up;  //TIM向上計(jì)數(shù)模式
	TIM_TimeBaseInit(TIM3, &TIM_TimeBaseStructure); //根據(jù)TIM_TimeBaseInitStruct中指定的參數(shù)初始化TIMx的時(shí)間基數(shù)單位

	TIM_ITConfig(TIM3,TIM_IT_Update|TIM_IT_Trigger,ENABLE);
	
	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = TIM3_IRQn;  //TIM3中斷
	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 0;  //先占優(yōu)先級(jí)0級(jí)
	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 3;  //從優(yōu)先級(jí)3級(jí)
	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE; //IRQ通道被使能
	NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);  //根據(jù)NVIC_InitStruct中指定的參數(shù)初始化外設(shè)NVIC寄存器

	TIM_Cmd(TIM3, ENABLE);  //使能TIMx外設(shè)
							 
}
void TIM3_IRQHandler(void)   //TIM3中斷
{
	static float V_zong=0.0f;
	static u16 count=0;
	if (TIM_GetITStatus(TIM3, TIM_IT_Update) != RESET) //檢查指定的TIM中斷發(fā)生與否:TIM 中斷源 
	{
		count++;
		ADC_ConvertedValueLocal=(float)ADC_ConvertedValue[0]/4096*3.3f;
		V_zong+=ADC_ConvertedValueLocal;
		if(count>=500)       //500ms進(jìn)行一次計(jì)算
		{
			count=0;
			V_OUT=V_zong/500*V_xishu;
			V_zong=0;
		}
		TIM_ClearITPendingBit(TIM3, TIM_IT_Update  );  //清除TIMx的中斷待處理位:TIM 中斷源 
	}
}

/*boost電路同步整流PWM函數(shù)PA8、PB13*/
void BOOST_PWM_Init(void)//boost電路輸出互補(bǔ)PWM波形（PA8、PB13)
{   
	GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
	TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseInitStruct;
	TIM_BDTRInitTypeDef TIM_BDTRInitStruct;
	TIM_OCInitTypeDef TIM_OCInitStruct;
	
	RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA|RCC_APB2Periph_GPIOB|RCC_APB2Periph_AFIO,ENABLE); //使能PORTA,B時(shí)鐘
	RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_TIM1,ENABLE);
	//初始化GPIO,PA8
	
	GPIO_InitStructure.GPIO_Mode=GPIO_Mode_AF_PP;//端口復(fù)用
	GPIO_InitStructure.GPIO_Pin=GPIO_Pin_8;
	GPIO_InitStructure.GPIO_Speed=GPIO_Speed_50MHz;
	GPIO_Init(GPIOA,&GPIO_InitStructure); //PA8
	
	GPIO_InitStructure.GPIO_Pin=GPIO_Pin_13;
	GPIO_Init(GPIOB,&GPIO_InitStructure);//PB13
		
	//初始化時(shí)具單元
	TIM_DeInit(BOOST_TIMx);
	
	TIM_TimeBaseInitStruct.TIM_ClockDivision=0;
	TIM_TimeBaseInitStruct.TIM_CounterMode=TIM_CounterMode_Up;
	TIM_TimeBaseInitStruct.TIM_Period=BOOST_ARR;
	TIM_TimeBaseInitStruct.TIM_Prescaler=BOOST_PSC;
	TIM_TimeBaseInit(BOOST_TIMx,&TIM_TimeBaseInitStruct);
	
	//將輸出通道2初始化為PWM模式1
	
	TIM_OCInitStruct.TIM_OCMode=TIM_OCMode_PWM1;
	TIM_OCInitStruct.TIM_OutputState=TIM_OutputState_Enable;
	TIM_OCInitStruct.TIM_OutputNState=TIM_OutputNState_Enable;
	TIM_OCInitStruct.TIM_OCPolarity=TIM_OCPolarity_High;
	TIM_OCInitStruct.TIM_OCNPolarity=TIM_OCNPolarity_High;
	TIM_OCInitStruct.TIM_OCIdleState=TIM_OCIdleState_Set;
	TIM_OCInitStruct.TIM_OCNIdleState=TIM_OCNIdleState_Reset;
	TIM_OCInitStruct.TIM_Pulse=BOOST_Plus;
	TIM_OC1Init(BOOST_TIMx,&TIM_OCInitStruct);
	//使能預(yù)裝載寄存器
	TIM_OC1PreloadConfig(BOOST_TIMx,TIM_OCPreload_Enable);
	
	//死區(qū)和剎車功能配置
	
	TIM_BDTRInitStruct.TIM_OSSIState=TIM_OSSIState_Disable;
	TIM_BDTRInitStruct.TIM_OSSRState=TIM_OSSRState_Disable;
	TIM_BDTRInitStruct.TIM_LOCKLevel=TIM_LOCKLevel_1;
	TIM_BDTRInitStruct.TIM_DeadTime=3; //40.92ns
	TIM_BDTRInitStruct.TIM_BreakPolarity=TIM_BreakPolarity_Low;
	TIM_BDTRInitStruct.TIM_Break=TIM_Break_Disable;
	TIM_BDTRInitStruct.TIM_AutomaticOutput=TIM_AutomaticOutput_Enable;
	TIM_BDTRConfig(BOOST_TIMx,&TIM_BDTRInitStruct);
	
	//使能自動(dòng)重裝載
	TIM_ARRPreloadConfig(BOOST_TIMx,ENABLE);
	
	//開啟定時(shí)器
	TIM_Cmd(BOOST_TIMx,ENABLE);
	
	//主輸出使能
	TIM_CtrlPWMOutputs(BOOST_TIMx,ENABLE);
}

/*選擇通道函數(shù)*/
void set_pwm(TIM_TypeDef* TIMx,u8 chx,u16 prec,u16 up)
{
	//判斷輸入?yún)?shù)是否正確
	if(chx<1||chx>4)
		return;
	if(prec>up)
		prec=up;
	//根據(jù)輸入的通道設(shè)置PWM占空比
	switch(chx)
	{
		case 1:TIM_SetCompare1(TIMx,prec);break;
		case 2:TIM_SetCompare2(TIMx,prec);break;     
		case 3:TIM_SetCompare3(TIMx,prec);break;
		case 4:TIM_SetCompare4(TIMx,prec);break;           
	}
}

PID代碼
帶有部分注釋，需要修改的其實(shí)就是init_boost_PID那個(gè)函數(shù)，里面有一個(gè)pid1.sv，那個(gè)是我們要追蹤的目標(biāo)值，而boost_pid里面的Now，是我們采集到的輸出電壓值。

#include "pid.h"
#include "main.h"
PID_Struct pid1;


float boost_pid(float NOW,float SIGNLE_ADD_NUM_LIMIT,float SUM_OUTPUT_NUM_LIMIT)//SIGNLE_ADD_NUM_LIMIT是單次增加最大值 如100即為單次轉(zhuǎn)換輸出不能超過+-100
{
	//SUM_OUTPUT_NUM_LIMIT 是總輸出限位 如100 即總輸出不能超出+-100的范圍 防止長時(shí)間低于或高于 對(duì)于突變反應(yīng)不及時(shí)
	static float OUT=150;
	if(work_mode==0)OUT=500;
	pid1.Pv=NOW;
	pid1.Ek=pid1.Sv-pid1.Pv;
	pid1.Pout=pid1.Kp_P*(pid1.Ek-pid1.Ek_1);
	pid1.Iout=pid1.Kp_I*pid1.Ek*pid1.T/pid1.Ti;
	pid1.Dout=pid1.Kp_D*pid1.Td*(pid1.Ek-pid1.Ek_1-pid1.Ek_1+pid1.Ek_2)/pid1.T;
	pid1.OUT_Single=pid1.Pout+pid1.Iout+pid1.Dout;
	if(pid1.OUT_Single>SIGNLE_ADD_NUM_LIMIT)pid1.OUT_Single=SIGNLE_ADD_NUM_LIMIT;
	else if(pid1.OUT_Single<-SIGNLE_ADD_NUM_LIMIT)pid1.OUT_Single=-SIGNLE_ADD_NUM_LIMIT;
	OUT+=pid1.OUT_Single;
	if(OUT>SUM_OUTPUT_NUM_LIMIT)OUT=SUM_OUTPUT_NUM_LIMIT;
	//else if(OUT<-SUM_OUTPUT_NUM_LIMIT)OUT=-SUM_OUTPUT_NUM_LIMIT;
	else if(OUT<0)OUT=0;
	pid1.Ek_2=pid1.Ek_1;
	pid1.Ek_1=pid1.Ek;
	return OUT;
}





void init_boost_PID(float voltage_set)
{
	pid1.Kp_P=0;
	pid1.Kp_I=1;
	pid1.Kp_D=0;
	pid1.Sv=voltage_set*0.1/3.3*4096-14;
	pid1.T=1;//Ms
	pid1.Td=2.5;
	pid1.Ti=150;
	pid1.Pv=1000;
	pid1.Ek_2=0;
	pid1.Ek_1=0;
	pid1.Ek=0;
}

實(shí)物圖

總結(jié)

測(cè)試結(jié)果
第一問完全滿足，第二問負(fù)載調(diào)整率接近為0，第三問變換器效率95%。稍后會(huì)把測(cè)試視頻上傳。

有任何疑問到評(píng)論區(qū)下方留言，我是很樂于回答問題的，記得點(diǎn)個(gè)關(guān)注點(diǎn)贊收藏，我這要求不過分吧哈哈哈哈。

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