將模擬PI控制變成采用DSP實現的數字PI后，控制性能更加靈活。數字PI控制器模型為：

系統中因電流和功率控制要求不高，為防止頻繁動作，電流閉環和功率閉環都采用帶死區的PI調節器，在誤差超出死區范圍時才進行調節控制。
軟件實現時，充電啟動命令，先對DSP的EV賦初值輸出PWM開始充電，定時器0定時中斷后，采集電容兩端電壓值U1，等待定時器0下一個定時中斷，采集電容兩端電壓值U2，根據U1，U2，電容容量Co以及定時器0定時中斷時間T計算充電電流和功率：
Io=Co△u／△t=Co(U2-U1)／T，P=UIo=(U1+U2)Io／2 (3)
計算出充電電流和功率后，判斷如果未達到設定功率(1．2 kW)，采用電流PI控制算法，改變逆變部分開關頻率和占空比，維持充電電流恒定；如果達到設定功率后，采用功率PI算法，改變逆變部分開關頻率和占空比，使輸出功率恒定。在未達到設定電壓95％前，不斷地循環采集計算，執行PI控制，到Uo達到設定電壓95％，EV PWM賦初值，小電流充電，達到設定的Uo，PWM停止輸出，完成充電。
電容充電完成后，若沒有立即釋放，由于電容或放電回路存在泄漏電流，導致電容兩端電壓逐漸減小，如果要求電壓精度較高，還可在充電末期加入小電流恒壓，保持閉環控制。

5 閉環實驗結果及分析
完成軟件編寫調試之后，利用600μF，15 kV高壓脈沖電容進行閉環控制充電的實驗，設定Uo=7 kV，功率1．2 kW。圖6a示出閉環后iL包絡和Uo波形。對比圖6a與圖2可知，恒頻時7 kV充電時間22 s，閉環后充電時間為17 s，充電速度明顯變快。圖6a中Uo波形前一階段斜率基本不變，為恒流充電。

根據實驗數據記錄得圖6b所示閉環后Uo、充電電流Io和輸出功率Po曲線，Po最大1．2 kW，在達到1．2 kW前Io基本恒定，充電到接近7 kV時Io改為小電流，Po下降。實驗效果理想。
采用閉環控制后，可實現1．2 kW恒功率輸出，原設計的3 kW電源系統主電路參數均可減小，從而減小變壓器、濾波元件、開關管等體積和重量，在設計其他電源時可減小電路功率等級，對電源的小型化和減輕重量有重要意義。
需注意的是，閉環控制調節開關頻率時，開關頻率有一個限制范圍，需保證滿足IGBT的軟開關。通過觀察恒頻控制時各個充電階段的諧振周期，判斷出諧振周期的變化范圍，根據此變化范圍來確定開關周期的變化范圍，使開關周期大于2倍諧振周期，實現軟開關。
通過實驗發現，恒頻控制時充電后期諧振周期縮小到35μs，諧振正半周時間變化較小(分布電容較小)，故末期開關周期必須大于70μs，導通時間大于25μs，取開關周期最小為72 μs，導通時間最小為26μs(導通時間不變)，在PI控制過程中需要滿足此限制，故系統需要既調節開關頻率，又調節占空比。開關周期的最大限制可在滿足應用的條件下選擇合適的值。
圖6c示出采用閉環控制后充電到6 kV時的iL和Uo，由圖中iL波形可見充電到6 kV時，諧振電流仍為斷續，諧振正半周大概25μs，滿足軟開關。

6 結論
實際的LC串聯諧振電容充電電源都是LCC串并聯諧振，采用閉環控制策略可改善LCC串并聯諧振電路的性能，提高充電速度及電源利用率，降低電源功率等級，減小電源的體積和重量，適合限制功率，要求小型化的場合。