開關(guān)電源系統(tǒng)中電流、電壓兩種工作模式資料下載

通常在討論這兩種工作模式的時(shí)候，所指的是理想的電壓模式和電流模式。然而，在實(shí)際的應(yīng)用中，電流模式的開關(guān)電源系統(tǒng)，當(dāng)輸出負(fù)載變化時(shí)，或者在一些工作條件，為了系統(tǒng)的穩(wěn)定，增加一些補(bǔ)償?shù)?a target='_blank' class='arckwlink_none'>信號(hào)，此時(shí)，系統(tǒng)會(huì)在電流模式中引入部分的電壓模式特性，或者完全進(jìn)入電壓模式。 1.1 輕載時(shí)電流模式趨向于電壓模式 電源系統(tǒng)進(jìn)入輕載或空載時(shí)，變換器通常工作在突發(fā)模式和跳脈沖模式。對(duì)于跳脈沖模式，變換器進(jìn)入非連續(xù)電流模式，高端的開關(guān)管的開通時(shí)間為控制器所設(shè)定的最小導(dǎo)通時(shí)間，同時(shí)在有一些開關(guān)周期，高端的開關(guān)管不導(dǎo)通，也就是屏蔽，或跳去一些開關(guān)脈沖，以維持輸出電壓的調(diào)節(jié)。 注意到：在輕載或空載時(shí)，電流信號(hào)很小，系統(tǒng)也很難檢測(cè)到電流信號(hào)，另一方面，由于高端的開關(guān)管的開通時(shí)間固定為最小導(dǎo)通時(shí)間，已不受電流檢測(cè)信號(hào)的調(diào)節(jié)，電流反饋事實(shí)上已經(jīng)不起作用，也就不參與到反饋環(huán)節(jié)。系統(tǒng)此時(shí)工作于標(biāo)準(zhǔn)的電壓模式。 對(duì)于突發(fā)模式，輸出電壓完全由滯洄比較器控制，滯洄比較器控制通過檢測(cè)輸出電壓的變化，將輸出電壓設(shè)定在允許的上限和下限的范圍內(nèi)，系統(tǒng)此時(shí)也是工作于標(biāo)準(zhǔn)的電壓模式。 1.2 使用大的電感值趨向于電壓模式 輸出電感的選擇及設(shè)計(jì)是基于輸出DC電壓的穩(wěn)態(tài)和瞬態(tài)的要求。較大的電感值可減小輸出紋波電流和紋波電壓，減小磁芯的損耗，但在負(fù)載瞬變過程中改變電感電流的時(shí)間會(huì)加長，同時(shí)增大電感的成本和體積。較小的電感值可以得到較低的直流銅損，但是交流磁芯損耗和交流繞線電阻損耗會(huì)變大。 圖1：不同電感電流 同時(shí)使用大的電感時(shí)，電感電流的斜率減小，在理想的狀態(tài)下，若電感值為無窮大，那么在整個(gè)開關(guān)周期，電感電流為直流值，電流檢測(cè)信號(hào)就不在起作用，也就是標(biāo)準(zhǔn)的電壓模式。因此使用的電感值越大，工作于電流模式的控制就越接近于電壓模式，在負(fù)載瞬變過程中，系統(tǒng)動(dòng)特性越差。因此對(duì)于電流模式，折衷的方法是選擇電感紋波電流峰峰值在輸出負(fù)載電流額定值的20％到40％之間。 1.3 斜坡補(bǔ)償?shù)碾娏髂Ｊ节呄蛴跒殡妷耗Ｊ? 理論上，當(dāng)占空比大于50%時(shí)，電流模式就要加斜坡補(bǔ)償，系統(tǒng)才能穩(wěn)定的工作。否則，就會(huì)產(chǎn)生次諧波振蕩。在實(shí)際的應(yīng)用中，占空比大于40%時(shí)，就要加斜坡補(bǔ)償。占空比大于50%時(shí)，斜坡補(bǔ)償，由于電感充分激磁，而去磁不足，因此輸出的電壓將比預(yù)設(shè)定的值高，并將繼續(xù)升高，直到較慢的電壓控制回路調(diào)整電流設(shè)定點(diǎn)為止，然后輸出電壓又下降至低于期望值，形成次諧波振蕩。 次諧波振蕩典型的特性就是在一個(gè)開關(guān)周期，脈沖寬度較寬，在下一個(gè)開關(guān)周期，脈沖寬度變窄，在每三個(gè)開關(guān)周期，脈沖寬度又變寬，如此反復(fù)。此時(shí)可以看到輸出電壓不穩(wěn)定，有時(shí)還可以聽到音頻的噪聲。 圖2中，紅線斜坡補(bǔ)償，實(shí)線三角形波為加斜坡補(bǔ)償?shù)碾姼械碾娏鞑ㄐ?，虛線為沒加斜坡補(bǔ)償?shù)碾姼械碾娏鞑ㄐ?。如果用下降沿的鋸齒波電壓，則其加在電壓誤差放大器的輸出上，用以控制電流檢測(cè)信號(hào)；如果用上升沿的鋸齒波電壓，則其加在電流檢測(cè)信號(hào)上，然后與電壓誤差放大器的輸出進(jìn)行比較。 注意到，內(nèi)部的斜坡補(bǔ)償將使總的電流斜坡減小，即斜坡補(bǔ)償使真正的電感電流的斜率降低，可以去除不同占空比對(duì)平均電感電流大小的擾動(dòng)作用，使得所控制的峰值電感電流最后收斂于平均電感電流，因而合成波形信號(hào)要有斜坡補(bǔ)償信號(hào)與實(shí)際電感電流信號(hào)兩部分合成構(gòu)成，從而促使變換器從電流模式向電壓模式轉(zhuǎn)化。 所加的斜坡補(bǔ)償越大，變換器越接近電壓模式，當(dāng)外加補(bǔ)償斜坡信號(hào)的斜率增加到一定程度，峰值電流模式控制就會(huì)轉(zhuǎn)化為電壓模式控制。因?yàn)槿魧⑿逼卵a(bǔ)償信號(hào)完全用振蕩電路的三角波代替，就成為電壓模式控制，只不過此時(shí)的電流信號(hào)可以認(rèn)為是一種電流前饋信號(hào)。 圖2：斜坡補(bǔ)償 斜坡補(bǔ)償也降低了電流環(huán)路的增益，降低的系統(tǒng)內(nèi)部設(shè)定的限流點(diǎn)，使系統(tǒng)實(shí)際所加的負(fù)載電流值降低。 當(dāng)處于空載狀態(tài)，輸出電流為零并且斜坡補(bǔ)償信號(hào)幅值比較大的話，峰值電流模式控制就實(shí)際上就完全變?yōu)殡妷耗Ｊ娇刂啤? 本文轉(zhuǎn)載自： 轉(zhuǎn)載地址： 聲明：本文為轉(zhuǎn)載文章，轉(zhuǎn)載此文目的在于傳遞更多信息，版權(quán)歸原作者所有，如涉及侵權(quán)，請(qǐng)聯(lián)系小編進(jìn)行處理。 (mbbeetchina)