电压电流反馈控制模式

合集下载

电流反馈和电压前馈的解耦控制策略

电流反馈和电压前馈的解耦控制策略

电流反馈和电压前馈的解耦控制策略电流反馈和电压前馈是两种常见的控制策略,在许多电力电子应用中被广泛应用。

但是,由于它们是相互依存的,当同时使用时容易导致系统的不稳定。

因此,解耦控制策略成为了一种解决这个问题的有效方法。

本文将介绍电流反馈和电压前馈的原理,并阐述解耦控制策略的实现方法和优势。

电流反馈电流反馈是电力电子控制中最基本的技术之一。

当负载变化时,电流反馈可以通过控制输出电流的大小和方向来维护电路中的稳定性。

电流反馈通常是通过比较期望电导(即期望电流与实际电流之间的差异)来实现的。

使用这种方法,调节器可以动态地调整输出电流以适应负载变化,并保持电路的可靠性和性能。

电压前馈解耦控制策略尽管电流反馈和电压前馈都是重要的控制技术,但由于它们是相互依存的,同时使用时容易导致系统的不稳定。

解耦控制策略通过将电流反馈和电压前馈解耦,从而避免这种不稳定性。

在解耦控制中,可以分别进行电流和电压控制,使它们独立地工作。

这样,不仅可以避免不必要的相互干扰,也可以更好地调整输入电路的性能。

实现方法实现解耦控制策略需要一些额外的硬件和软件。

通常,需要使用一个控制器单元来管理系统中的电流反馈和电压前馈。

控制器单元的主要任务是优化单个电路的性能,以便在快速响应负载变化的同时,保持电路的稳定性和可靠性。

为了实现这一点,通常需要一个采样电路和一个比较电路来测量期望和实际电流和电压之间的差异,并根据结果进行控制。

优势解耦控制策略不仅可以避免不必要的相互干扰,还可以带来其他一些优势。

首先,它可以提高系统的响应速度和精度。

其次,它可以提高系统的稳定性和可靠性,在负载变化时保持电路的平衡和一致性。

最后,它可以使系统更加灵活和智能,使其能够更好地适应多变的负载需求。

结论。

天下“武功”,为快不破——COT控制模式

天下“武功”,为快不破——COT控制模式

天下“武功”,为快不破——COT控制模式天下武功,⽆坚不摧,唯快不破!⽆论是武侠⼩说⾥的绝顶武功(如东⽅不败的“绣花针”,⼩李飞⼑,凌波微步等),还是实战场上的战⽃机,拼的全是速度,就连今年年初突如其来的新冠疫情,决胜的秘诀都与响应的速度息息相关。

那么在Buck电路中说到快速响应,会有什么东西闯⼊各位看官的脑海呢?没错,就是它——恒定导通时间控制模式(COT控制模式)!今天我们就来聊聊它。

COT控制本质属于电压型控制模式,⼀般结构框图如下图:图注:⼀般COT控制模式结构框图其中 Ton 时间⼀定,通过调节 Toff 来实现不同的输出电压。

细分⼜可以分为如下三类:1纹波型COT输出电压作为反馈参与控制回路。

优点:结构简单,单环控制,系统延时少,对输出电压响应好。

缺点:抗⼲扰能⼒差,所以需要外加纹波或者采⽤ESR较⼤的电容来保证正常⼯作。

同时也有电压型控制模式共同的缺点,对电流的响应不好,也需要外加措施进⾏过流保护。

图注:纹波COT控制模式结构框图2V2控制模式COT:同样是输出电压作为反馈参与控制回路,但是由于有两个电压环路,所以称为V2控制模式。

优点:可以进⼀步精确输出电压。

缺点:同样会在低ESR的情况下,因为次谐波振荡带来不稳定,所以也需要外部谐波补偿来提⾼系统稳定性。

同时电压型控制模式的缺点也⼀样拥有。

图注:V2控制模式COT结构框图3⾕值电流模式COT实际上为⼀种电流控制模式,引⼊了电流环。

优点:相⽐于之前的电压型控制模式,对电流有着更精确的响应,因为本⾝采样了电流信号,所以可以避免次谐波振荡,设计各种保护也更为简单。

缺点:结构较为复杂,系统延时较⾼。

图注:⾕值电流模式COT结构框图最后我们把三种控制⽅式的优劣在⼀个表格中总结⼀下:⽅式/项⽬抗⼲扰次谐波震荡稳态误差过流保护纹波模式弱有有需外加V2模式强有⽆需外加⾕值电流模式强⽆⽆⽆需外加⽬前⼤多数的COT芯⽚采取的是前两种模式,这也解释了为什么有时候建议采⽤⼀定ESR的电容来保证系统稳定。

pwm电压环和电流环反馈的原理

pwm电压环和电流环反馈的原理

pwm电压环和电流环反馈的原理
PWM(脉宽调制)电压环和电流环反馈是控制电源转换器的重要
部分,用于确保输出电压和电流稳定。

首先,让我们从PWM电压环
反馈的原理开始。

PWM电压环反馈的原理是通过比较实际输出电压与期望输出电
压的差异,然后调整PWM信号的占空比来实现电压调节。

具体来说,当实际输出电压低于期望值时,控制回路会增加PWM信号的占空比,从而增加开关管的导通时间,提高输出电压;相反,当实际输出电
压高于期望值时,控制回路会减小PWM信号的占空比,降低开关管
的导通时间,降低输出电压。

这种反馈机制能够使输出电压稳定在
期望值附近。

接下来是电流环反馈的原理。

电流环反馈通常用于控制开关电
源转换器的输出电流。

它的原理是通过比较实际输出电流与期望输
出电流的差异,然后调整PWM信号的占空比来实现电流调节。

当实
际输出电流低于期望值时,控制回路会增加PWM信号的占空比,增
加开关管的导通时间,提高输出电流;当实际输出电流高于期望值时,控制回路会减小PWM信号的占空比,降低开关管的导通时间,
降低输出电流。

这种反馈机制能够使输出电流稳定在期望值附近。

总的来说,PWM电压环和电流环反馈的原理都是基于比较实际输出与期望值的差异,然后通过调整PWM信号的占空比来实现稳定的电压和电流输出。

这种反馈机制能够有效地提高电源转换器的稳定性和性能。

第三节 开关电源电压型控制和电流型控制基本原理

第三节 开关电源电压型控制和电流型控制基本原理
• 1.平均电流反馈:响应速度慢 • 2.逐周过电流保护:检测瞬时电流,响应快 • 3.电压滞环的电压型控制:又称打嗝型控制 (hiccup-mode),当输出电压低于设定值时,开 关管才开通,否则开关管处于常关的状态。 • 4.常用控制芯片:TL494,SG3525
电压型控制的优点
• 1。单环控制,易于设计和分析; • 2。噪声裕量大; • 3。多路输出时,交叉调节性能好。
负载
0
x
PWM比较器 + C1 z=xy
R3
PI调节器
X为误差信号
+
Vref
将前面各个环节的传递函数代入上述控制系统,并进行 归一化后可以得到博德图。从博德图可知,电压模式控 制的开关电源,其稳定性和动态特性之间的矛盾比较突 出。(参阅教材和参考书得到此问题的详尽解释)
电压型控制的过电流保护形式 及其常用控制芯片
一、电压控制模式和电流控制模式
开关电源的控制模式分为:电压控制模式(Voltage Mode Control)和电流控制模式(Current Mode Control)两种。 电压控制模式:仅有一个输出电压反馈控制环。 电流控制模式:输出电压反馈控制外环和电流控制内环。 电流控制模式分类:峰值电流、滞环电流和平均电流控 制模式三种。
t=0
Qs =
π ( M1 − M 2 + 2M c )
2( M 1 + M 2 )
, 通过合理选择 M c,就可以使 Qs > 0,
MC − M2 n ] e0 从而保证系统的稳定。 此时误差en = [ M C + M1
峰值电流控制的优缺点及其 集成电路芯片
优点:(1)系统得稳定性增强,响应速度快(能够直接将干

电压、电流的反馈控制模式

电压、电流的反馈控制模式

电压、电流的反馈控制模式电压、电流的反馈控制模式现在的高频开关稳压电源主要有五种PWM反馈控制模式。

电源的输入电压、电流等信号在作为取样控制信号时,大多需经过处理。

针对不同的控制模式其处理方式也不同。

下面以由VDMOS开关器件构成的稳压正激型降压斩波器为例,叙述五种PWM反馈控制模式的进展过程、基本工作原理、电路原理暗示图、波形、特点及应用要`氪,以利于挑选应用及仿真建模讨论。

(1)电压反馈控制模式电压反馈控制模式是20世纪60年月后期高频开关稳压电源刚刚开头进展而采纳的一种控制办法。

该办法与一些须要的过电流庇护电路相结合,至今仍然在工业界被广泛应用。

如图1(a)所示为Buck 降压斩波器的电压模式控制原理图。

电压反馈控制模式惟独一个电压反馈闭环,且采纳的是脉冲宽度调制法,即将经电压误差放大器放大的慢变化的直流采样信号与恒定频率的三角波上斜坡信号相比较,经脉冲宽度调制得到一定宽度的脉冲控制信号,电路的各点波形如图1(a)所示。

逐个脉冲的限流庇护电路必需另外附加。

电压反馈控制模式的优点如下。

①PWM三角波幅值较大,脉冲宽度调整时具有较好的抗噪声裕量。

①占空比调整不受限制。

①对于多路输出电源而言,它们之间的交互调整特性较好。

①单一反馈电压闭环的设计、调试比较简单。

①对输出负载的变化有较好的响应调整。

电压反馈控制模式的缺点如下。

①对输入电压的变化动态响应较慢。

当输入电压骤然变小或负载阻抗骤然变小时,由于主电路中的输出电容C及电感L有较大的相移延时作用,输出电压的变小也延时滞后,而输出电压变小的信息还要经过电压误差放大器的补偿电路延时滞后,才干传至PWM比较器将脉宽展宽。

这两个延时滞后作用是动态响应慢的主要缘由。

①补偿网络设计原来就较为复杂,闭环增益随输入电压而变化的现象使其更为复杂。

①输出端的LC滤波器给控制环增强了双极点,在补偿设计误差放大器时,需要将主极点低频衰减,或者增强一个零点举行补偿。

①在控制磁芯饱和故障状态方面较为棘手和复杂。

开关电源电压和电流两种控制类型

开关电源电压和电流两种控制类型

开关电源电压和电流两种控制类型开关电源有两种控制类型,一种是电压控制(Voltage Mode Control),另一种是电流控制(Current Mode Control)。

二者有各自的优缺点,很难讲某种控制类型对所有应用都是最优化的,应根据实际情况加以选择。

1、电压控制型开关电源的基本原理是什么?电压控制是开关电源最常用的一种控制类型。

以降压式开关稳压器(即Buck变换器)为例,电压控制型的基本原理及工作波形分别如图2-2-2(a)、(b)所示。

电压控制型的特点是首先通过对输出电压进行取样(必要时还可增加取样电阻分压器),所得到的取样电压UQ就作为控制环路的输入信号;然后对取样电压UQ和基准电压UREF进行比较,并将比较结果放大成误差电压Ur,再将Ur送至PWM 比较器与锯齿波电压UJ进行比较,获得脉冲宽度与误差电压成正比的调制信号。

图中的振荡器有两路输出,一路输出为时钟信号(方波或矩形波),另一路为锯齿波信号,CT为锯齿波振荡器的定时电容。

T为高频变压器,VT为功率开关管。

降压式输出电路由整流管VD1、续流二极管VD2、储能电感L和滤波电容CO组成。

PWM锁存器的R 为复位端,S为置位端,Q为锁存器输出端,输出波形如图2-2-2(b)所示。

图2-2-2电压控制型开关电源的基本原理及工作波形(a)基本原理;(b)工作波形2、电压控制型开关电源有哪些优点?电压控制型开关电源具有以下优点:(1)它属于闭环控制系统,且只有一个电压反馈回路(即电压控制环),电路设计比较简单。

(2)在调制过程中工作稳定。

(3)输出阻抗低,可采用多路电源给同一个负载供电。

3、电压控制型开关电源有哪些缺点?电压控制型开关电源的主要缺点如下:(1)响应速度较慢。

虽然在电压控制型电路中使用了电流检测电阻RS,但RS并未接入控制环路。

因此,当输入电压发生变化时,必须等输出电压发生变化之后,才能对脉冲宽度进行调节。

由于滤波电路存在滞后时间,输出电压的变化要经过多个周期后才能表现出来。

电压电流双闭环原理

电压电流双闭环原理

电压电流双闭环原理
电压电流双闭环原理是指电源的输出电压和负载电流都有相关的反馈控制回路,使得输出电压和负载电流始终保持稳定的控制策略。

这种控制方法常用于高精度和精密的电源应用中。

电压电流双闭环控制系统通常包含两部分:电压回路和电流回路。

电压回路负责测量并控制电源输出电压的大小,以保持稳定的输出电压。

电流回路则负责测量电源输出电流大小,并根据流经负载的电流反馈回路来实现对输出电流的闭环控制。

电源的电压回路通常包括一个比较器和一个反馈环。

比较器将输出电压信号与参考电压信号进行比较,并输出一个正向或反向的控制信号。

反馈环将控制信号送回至电源的输出端口,对输出电压进行调整。

这样,当输出电压偏离参考电压时,反馈环会自动对电源进行调整,并将输出电压维持在参考电压附近。

电流闭环控制则通过测量和控制负载电流来实现。

电压电流双闭环控制可以大大提高电源的稳定性和可靠性。

它可以弥补传统单电压闭环或单电流闭环的不足,确保电源提供稳定可靠的输出电压和电流。

同时,电压电流双闭环原理可以提高系统的响应速度和抗干扰能力,使得电源可以在各种不同的负载要求下保持均衡和稳定。

总之,电压电流双闭环原理是一种高效且精密的电源控制方式,可以保证输出电
压和电流的稳定性和可靠性,适用于各种电源应用中。

开关电源PWM的五种反馈控制模式

开关电源PWM的五种反馈控制模式

一、引言PWM开关稳压或稳流电源基本工作原理就是在输入电压变化、内部参数变化、外接负载变化的情况下,控制电路通过被控制信号与基准信号的差值进行闭环反馈,调节主电路开关器件的导通脉冲宽度,使得开关电源的输出电压或电流等被控制信号稳定。

PWM的开关频率一般为恒定,控制取样信号有:输出电压、输入电压、输出电流、输出电感电压、开关器件峰值电流。

由这些信号可以构成单环、双环或多环反馈系统,实现稳压、稳流及恒定功率的目的,同时可以实现一些附带的过流保护、抗偏磁、均流等功能。

对于定频调宽的PWM闭环反馈控制系统,主要有五种PWM反馈控制模式。

下面以VDMOS开关器件构成的稳压正激型降压斩波器为例说明五种PWM反馈控制模式的发展过程、基本工作原理、详细电路原理示意图、波形、特点及应用要点,以利于选择应用及仿真建模研究。

二、开关电源PWM的五种反馈控制模式1. 电压模式控制PWM (VOLTAGE-MODE CONTROL PWM):如图1所示为BUCK降压斩波器的电压模式控制PWM反馈系统原理图。

电压模式控制PWM是六十年代后期开关稳压电源刚刚开始发展起就采用的第一种控制方法。

该方法与一些必要的过电流保护电路相结合,至今仍然在工业界很好地被广泛应用。

电压模式控制只有一个电压反馈闭环,采用脉冲宽度调制法,即将电压误差放大器采样放大的慢变化的直流信号与恒定频率的三角波上斜波相比较,通过脉冲宽度调制原理,得到当时的脉冲宽度,见图1A中波形所示。

逐个脉冲的限流保护电路必须另外附加。

主要缺点是暂态响应慢。

当输入电压突然变小或负载阻抗突然变小时,因为有较大的输出电容C及电感L相移延时作用,输出电压的变小也延时滞后,输出电压变小的信息还要经过电压误差放大器的补偿电路延时滞后,才能传至PWM比较器将脉宽展宽。

这两个延时滞后作用是暂态响应慢的主要原因。

图1A电压误差运算放大器(E/A)的作用有三:①将输出电压与给定电压的差值进行放大及反馈,保证稳态时的稳压精度。

pfc电流控制环路

pfc电流控制环路

pfc电流控制环路PFC电流控制环路PFC(Power Factor Correction,功率因数校正)电路是现代电子设备中常用的一种电路,其作用是校正设备输入电流的功率因数,使其接近于1,并且减少谐波电流的产生。

在本文中,将重点介绍PFC电路中的电流控制环路。

电流控制环路是PFC电路中的一个重要组成部分,它主要负责对输入电流进行实时监测和调节,以确保输出电流稳定和功率因数接近于1。

在PFC电路中,常用的电流控制环路有两种类型:电流模式控制和电压模式控制。

电流模式控制是一种基于电流反馈的控制方法,它通过对输入电流进行实时监测,并与参考电流进行比较,然后调整开关管的导通时间,以实现输出电流的稳定。

在电流模式控制中,通常采用电流反馈回路和PID控制器来实现对输入电流的控制。

电流反馈回路可以通过电流传感器来实现,它能够将输入电流转换为电压信号,并反馈给控制器进行处理。

PID控制器则根据电流反馈信号和参考电流之间的差异来调整开关管的导通时间,以达到输出电流稳定的目的。

电压模式控制是一种基于电压反馈的控制方法,它通过对输出电压进行实时监测,并与参考电压进行比较,然后调整开关管的导通时间,以实现输出电流的稳定。

在电压模式控制中,通常采用电压反馈回路和PID控制器来实现对输出电压的控制。

电压反馈回路可以通过电压传感器来实现,它能够将输出电压转换为电压信号,并反馈给控制器进行处理。

PID控制器则根据电压反馈信号和参考电压之间的差异来调整开关管的导通时间,以达到输出电流稳定的目的。

无论是电流模式控制还是电压模式控制,其核心原理都是通过实时监测和调节电流或电压,来实现对输出电流的稳定控制。

这种控制方式可以有效地提高PFC电路的功率因数,并减少谐波电流的产生。

同时,电流控制环路还可以提供过流保护和短路保护等功能,以确保设备的安全运行。

在设计PFC电路时,需要根据实际需求选择合适的电流控制环路类型,并进行参数调整和稳定性分析。

电流型开关电源中电压反馈电路的设计与实现

电流型开关电源中电压反馈电路的设计与实现

电流型开关电源中电压反馈电路的设计与实现
在传统的电压型控制中,只有一个环路,动态性能差。

当输入电压有扰动时,通过电压环反馈引起占空比的改变速度比较慢。

因此,在要求输出电压的瞬态误差较小的场合,电压型控制模式是不理想的。

为了解决这个问题,可以采用电流型控制模式。

电流型控制既保留了电压型控制的输出电压反馈,又增加了电感电流反馈;而且这个电流反馈就作为PWM控制变换器的斜坡函数,从而不再需要锯齿波发生器,使系统的性能具有明显的优越性。

电流型控制方法的特点如下:
 1、系统具有快速的输入、输出动态响应和高度的稳定性;
 2、很高的输出电压精度;
 3、具有内在对功率开关电流的控制能力;
 4、良好的并联运行能力。

由于反馈电感电流的变化率didt直接跟随输入电压和输出电压的变化而变化。

电压反馈回路中,误差放大器的输出作为电流给定信号,与反馈的电感电流比较,直接控制功率开关通断的占空比,所以电压反馈是电流型电源设计中很重要的问题。

本文介绍使用电流型控制芯片uc3842时,电压反馈电路的设计。

 uc3842简介
 图1为UC3842PWM控制器的内部结构框图。

其内部基准电路产生+5V基准电压作为UC3842内部电源,经衰减得2.5V电压作为误差放大器基准,并可作为电路输出5V/50mA的电源。

振荡器产生方波振荡,振荡频率取决于外接定时元件,接在4脚与8脚之间的电阻R与接在4脚与地之间的电容C 共同决定了振荡器的振荡频率,f=1.8/RC。

反馈电压由2脚接误差放大器反相端。

1脚外接RC网络以改变误差放大器的闭环增益和频率特性,6脚输出驱。

第三节 开关电源电压型控制和电流型控制基本原理

第三节 开关电源电压型控制和电流型控制基本原理

(一)电压控制模式
+ -
电压调 节器
PWM比 较器
主电路
电压型控制的最基本特点:误差电压信号与参考电压信号 经过电压调节器后被输入到PWM比较器,与振荡器产生的 三角波或者锯齿波信号进行比较。需要专门的过流保护环 节。
Vdc
1 u(t) D1 D2
L 2
D 1
2 R1
Vo
M1 C1 D4 D5 R2
iR
IL0 M1
M2
iL’
t=0 DTs e t=0 D’Ts
iL
' ∆i L = i L − i L
峰值电流模式控制系统中电感电流对扰动的响应
M2 n 误差en = [ − ] e0 , M 1、M 2分别为电感电流上升段的斜率和 M1 M1 D' = 。 下降段的斜率。 M2 D
iR
IL0
DTs D’Ts
电流型控制和电压型控制 模式的选择
优先考虑电压型控制模式(具有前馈)的情况有: ①较宽的输入电压范围且输出负载变化范围大的场合; ②输入电压低或者负载电流太小,使得电流上升率太低且 不能实现稳定的PWM调节场合; ③在大功率且干扰大的应用场合,使得电流波形中的噪声 难以处理,必须选用电压型控制; ④要求具有多路输出电压且能较好地进行交互调节; ⑤在变压器次级使用可饱和电抗器进行辅助调节; ⑥在需要避免双环控制和斜坡补偿的应用场合。
,
Qs =
π (M1 − M 2 )
2( M 1 + M 2 )
为阻尼系数, ϖ s为开关频率对应的角频 率。
如果M 1 ≤ M 2 , 则Qs ≤ 0,则电流环的传递函数 的特征根的实部 大于零,意味着系统不 稳定。
解决峰值电流模式不稳定问题的 斜坡补偿法

电机控制及原理

电机控制及原理

电机控制及原理电机作为一种常见的电力装置,广泛应用于各个领域,它在工业生产、交通运输、家庭生活等方面扮演着重要角色。

本文将探讨电机的控制及其原理,包括直流电机和交流电机的控制方法、控制原理和常见的控制电路。

一、直流电机的控制及原理直流电机是一种将直流电能转换为机械能的电器设备。

它由不同的电枢线圈和永磁体组成,电枢上的电流和磁场相互作用,产生力矩使电机转动。

在直流电机的控制中,常见的方法有电压控制、电流控制和脉宽调制。

1. 电压控制电压控制是一种简单有效的直流电机控制方法。

通过改变直流电源的电压来控制电机的转速和扭矩。

当电压增加时,电机的速度和扭矩也会相应增加,反之亦然。

这种控制方法可以通过调节电源开关或使用调速器来实现。

2. 电流控制电流控制是基于直流电机电枢上的电流大小来控制电机的转速和扭矩。

通过改变电枢电流的大小,可以精确地控制电机的运行状态。

电流控制方法常用于需要精密控制的应用,如机器人、仪器设备等。

3. 脉宽调制脉宽调制(PWM)是一种通过改变电压的开关频率来控制电机的方法。

PWM控制方法通过快速开关电源来产生一个平均电压,通过调整开关的占空比来控制电机的转速和扭矩。

这种方法具有高效能的优点,并且可以保持电机运行的平稳性。

二、交流电机的控制及原理交流电机是以交流电作为动力源来驱动的电机。

根据其构造和工作原理的不同,交流电机又可分为异步电机和同步电机。

下面将简要介绍这两种电机的控制及其原理。

1. 异步电机的控制异步电机是最常见的交流电机之一,其控制方法主要有电压控制、频率控制和电流控制。

- 电压控制:通过改变电源电压的大小来控制异步电机的转速和扭矩。

电压越高,电机的转速和扭矩越大。

- 频率控制:改变供电频率可以改变异步电机的转速。

改变频率的方法有旋转变频器、瞬变变频器等。

- 电流控制:通过控制电机电流的大小和相位,可以实现对异步电机的转速和扭矩的控制。

2. 同步电机的控制同步电机具有与供电频率同步工作的特点。

开关电源中的电流型控制模式

开关电源中的电流型控制模式

开关电源中的电流型控制模式摘要:讨论了开关电源中电流反馈控制模式的工作原理、优缺点,以及与之有关的斜波补偿技术。

关键词:开关电源;电流型控制;斜波补偿1引言PWM型开关稳压电源是一个闭环控制系统,其基本工作原理就是在输入电压、内部元器件参数、外接负载等因素发生变化时,通过检测被控制信号与基准信号的差值,利用差值调节主电路功率开关器件的导通脉冲宽度,从而改变输出电压的平均值,使得开关电源的输出电压保持稳定。

以开关电源中的降压型变换为例(其它类型如正激型、推挽型等,均可由降压型派生得到),图1表示了该变换器的主电路的基本拓扑结构。

图1降压型开关电源根据选用不同的PWM控制模式,图1电路中的输入电压Uin、输出电压Uo、开关功率器件电流(可从A点采样)、输出电感电流(可从B或C点采样)均可作为控制信号,用于完成稳压调节过程。

目前在开关电源中广泛使用的控制方式是通过对输出电压或电流(功率开关器件或输出电感上流过的电流)进行采样,即形成2类控制方式:电压控制模式与电流控制模式。

2电流控制模式的工作原理图2为检测输出电感电流的电流型控制的基本原理框图。

它的主要特点是:将采样得到的电感电流直接反馈去控制功率开关的占空比,使功率开关的峰值电流直接跟随电压反馈电路中误差放大器输出的信号。

从图2中可以看出,与单一闭环的电压控制模式相比,电流模式控制是双闭环控制系统,外环由输出电压反馈电路形成,内环由互感器采样输出电感电流形成。

在该双环控制中,由电压外环控制电流内环,即内环电流在每一开关周期内上升,直至达到电压外环设定的误差电压阈值。

电流内环是瞬时快速进行逐个脉冲比较工作的,并且监测输出电感电流的动态变化,电压外环只负责控制输出电压。

因此电流型控制模式具有比起电压型控制模式大得多的带宽。

图2检测输出电感电流的电流型控制原理框图实际电路以单端正激型电源为例,如图3所示。

误差电压信号Ue送至PWM比较器后,并不是像电压模式那样与振荡电路产生的固定三角波状电压斜波比较调宽,而是与一个变化的、峰值代表功率开关上的电流信号(由Rs上采样得到)的三角状波形信号(电感电流不连续)或矩形波上端叠加三角波合成波形信号(电感电流连续)比较,然后得到PWM脉冲关断时刻。

电流模式与电压模式

电流模式与电压模式

电源变换器中电流模式和电压模式相互转化adlsong摘要摘要::本文先简单的介绍了电流模式和电压模式的工作原理和这两种工作模式它们各自的优缺点;然后探讨了理想的电压模式利用输出电容ESR 取样加入平均电流模式和通过输入电压前馈加入电流模式的工作过程。

也讨论了电流模式在输出轻载或无负载时,在使用大的电感或在占比大于0.5加入斜坡补偿后,系统会从电流模式进入电压模式工作过程。

关键词关键词::电流模式,电压模式,转化,斜坡补偿Mutual Variation between Current Mode and V oltage Mode in PowerSupply Converter(AOS Semiconductor Co., Ltd., Shanghai 201203)Abstract: The operation principle and features of current mode and voltage mode are introduced in this paper. The converter at voltage mode will own good dynamic performances of current mode when current signal via ESR of output capacitance or input voltage forward feedback is imposed into control loop of voltage mode. The converter at current mode will go intocycle. Key words: 目前,电压模式和电流模式是开关电源系统中常用的两种控制类型。

通常在讨论这两种工作模式的时候,所指的是理想的电压模式和电流模式。

电流模式具有动态响应快、稳定性好和反馈环容易设计的优点,其原因在于电流取样信号参与反馈,抵消了由电感产生的双极点中的一个极点,从而形成单阶的系统;但正因为有了电流取样信号,系统容易受到电流噪声的干扰而误动作。

电压模式与电流模式的控制原理与优缺点

电压模式与电流模式的控制原理与优缺点

1、请分别说明电流模式和电压模式的控制原理,比较电流模式和电压模式的优缺点。

What: 1. 电流模式控制 Current mode control是指不但包含电压反馈, 而且包含(输入 / 输出)电感电流反馈的的控制模式. 书中讲的是峰值电流模式Peak Current mode.如果最终控制的是输出电感电流的话Peak Current mode是很有效的,但在控制输入电感电流时就牺牲了一些优点. 广义的电流模式还包括平均电流模式(Average currentmode), 平均电流模式克服了峰值电流模式缺点.2.电压模式只有电压反馈, 控制结构上只有电压反馈环.Why: 引入电流模式的原因是因为电流模式有单纯电压控制模式不可比拟的优点,包括:1. 对输入电压变化响应快2. 消除了磁通不平衡3. 控制器容易设计4. 输出瞬态响应好电流模式得缺点, 准确得说应该是峰值电流模式的缺点:a. 输入电压或输出电流变化都可能引起输出电压振荡 , 需要slopecompensation.b. 抗干扰能力比较差c. Peak to Average error 电流峰值和平均值有误差How:图1 常见电压模式控制器结构其中Vfb 为电压反馈信号, Vref为参考信号, Vsw是三角波, A1是运放, A2是比较器可以看到电压控制器比较复杂1. 输入电压变大, 上升斜率变大, 脉变相应变小,有输入电压前馈的效果.2. 一个周期正负两个脉冲, 电压控制器输出不会瞬变, 所以两边管子的电流最大值是一样的,保证?B+=?B-, 防止imblance, 即便开始出现imblance, 一边电流变大,最低点越来越接近电压环控制器输出,所以脉宽变窄, 抑制变压器进一步饱和.3. 反馈控制设计变得容易, 这是因为, 引入电流环, 对于电压环来说对象特性发生了变化,电流模式的模型比较复杂, 是研究的热点问题之一. 但可以以push-pull电路为例做定性分析来说明这种变化的存在: 没有电流反馈时,电压控制器输出到输出滤波器的输入电压的传递函数是一个比例系数K, 电压控制器的控制对象就是一个LC滤波器(增益为K),输出受电感影响,设计电压环控制器的设计就比较复杂, 电流模式下,若电压控制器输出是按照正弦变化,则输出滤波器的输入平均电流是按照正弦变化, 也就是说, 电压控制器输出到输出滤波器输入平均电流的传递函数是一个比例系数, 因此,对于LC滤波以及负载而言, 前面的电路相当与一个电流源, 所以输出电压是输出电流和电容与负载并联阻抗之积, 电感的作用被消除,这样电压控制器就很好设计得多.值得提醒的是,以上定性分析是针对BUCK型的电路而言,但BOOST型的电路是不成立的, BOOST型的电路加入(输入)电感电流反馈后,电流环的模型就变得非常复杂.4. 由3可见, 电流模式输出响应会比单纯电压模式好图2 峰值电流模式控制器Ifb,Vfb分别为电流,电压反馈信号Vref是电压参考信号A1,A4为运放, A2为比较器可见电压控制器,和电流控制器结构都比较简单。

电压电流双闭环的工作原理

电压电流双闭环的工作原理

电压电流双闭环的工作原理
电压电流双闭环是指在电力系统中同时建立电压和电流的闭环控制系统,通过对电压和电流进行反馈控制,实现电力系统稳定运行的目的。

电压闭环控制是通过对电压进行反馈控制来调节发电机的励磁电压或变压器的调压器的控制,以使系统电压维持在设定值范围内。

电压测量信号与设定值进行比较后经过PID控制算法形成控制量,通过调节励磁电压或调压器的控制,实现对电压的闭环控制。

电流闭环控制是通过对电流进行反馈控制,以对负载电流进行调节,使其符合设定值。

电流测量信号与设定值进行比较后经过PID控制算法形成控制量,通过调节发电机励磁电压或变压器的调压器控制,实现对电流的闭环控制。

电压电流双闭环的工作原理是通过对电压和电流的测量信号进行比较,经过PID控制算法形成控制量,通过调节励磁电压或调压器的控制,实现对电压和电流的闭环控制。

通过两个闭环控制系统的相互作用,实现对电力系统的稳定运行和负载电流的控制。

DC-DC变换器峰值电流控制与平均电流控制的分析与比较

DC-DC变换器峰值电流控制与平均电流控制的分析与比较
nto e C r oa in De i n Noe DN- 2 1 9 . i d o p r t sg t r o 6 , 9 4
【 杨汝 . 均 电流模 式的控 制 电路 设 计 .电 力电 3 1 平
子技 术 ,023 ( )6 —9 20 ,64 :6 6.
『 陈慧宁. 4 1 带片上电流感应技术的电流模式升压 D — C变换器的研 究与设计f] CD D. 成都: 电子科技大 学,0 6 20 . 『 王颢雄, 5 ] 王斌 , 周丹, 黄凯雄 , 崔景秀.os升压 Bot 变换 器 平均 电流控 制 模 式的 仿 真叽.三峡 大学 学 报( 自然科学版)20 ,7 6 :1— 1. ,05 2 ( )54 57 黑龙江工程学院科 学 究项 目, 目编号: 研 项
广泛 采 用。 关键 词 : 变换 器 ; 制方 式 ; 值 电流模 式 ; 均 电流模 式 控 峰 平
1概述 D — C变换 器 的控 制 方式 分 为 电压 模 式 和 CD 电流模式两种 ,电流模式又分成峰值 电流模式和 平均电流模式。电压型控制方式的基本原理是通 过误差放大器输出信号与锯齿波进行 比较 ,产生 P M控制信号。 W 电流型控制是指将误差放大器输 出信号与采样到的电感峰值电流进行 比较 ,从而 对输出脉冲的占空比进行控制,使输出的电感峰 值 电流 跟 随误差 电压 变化 而变 化 。 2峰值电流控制模式 在 D — C变换器中,使用单一的电压反馈 CD 控制环难以保证系统在受到扰动作用时,既有很 好的动态品质又不致造成系统失稳 。 为此, 取输出 电压和电感电流两种反馈信号实现双环控制 , 这 就是电流控制模式。峰值电流控制 B ot os变换器 的原理 如 图 1 所示 。 峰值 电流 控 制 作 为 电流 型控 制 的一 种 实 现 方式, 采用双环控制 。在双闭环控制系统 中, 分为 内环和 外环 , 内环为 电 流反馈 环 , 环 为 电压反 馈 外

电动自行车控制器的电流控制与电压调节方法

电动自行车控制器的电流控制与电压调节方法

电动自行车控制器的电流控制与电压调节方法随着人们对环境保护和便捷出行的需求增加,电动自行车在城市交通中的应用越来越广泛。

电动自行车的控制器起到控制电机和电池之间的电流和电压的作用,是电动自行车关键的核心部件之一。

本文将重点探讨电动自行车控制器的电流控制与电压调节方法。

电动自行车控制器的电流控制是为了提供恰当的动力输出,以满足不同行驶速度和载荷条件下的需求。

电流控制是通过调节电机电流,控制电动自行车的加速和制动。

常见的电流控制方法有电流反馈控制和电流开环控制。

在电流反馈控制中,电流传感器通过检测电流信号,实时反馈给控制器。

控制器根据反馈信号调整电压,从而控制电动自行车的动力输出。

这种控制方法具有准确性高、稳定性好的特点。

然而,电流传感器的安装和调试会增加制造成本和劳动力成本,使得产品价格增加。

另一种常见的电流控制方法是电流开环控制。

电流开环控制通过预先设定电流值,直接将控制信号发送给电机驱动器,以实现对电流的控制。

这种控制方法简单、成本低,但其缺点是无法实现精确的电流控制,容易造成过流或欠流的情况。

除了电流控制,电动自行车控制器还需要进行电压调节。

电压调节的主要目的是保持电池电压稳定,并提供恰当的电流输出。

电器设备在不同的工作电压下会有不同的电流输出特性,因此电压调节对于电动自行车的性能和寿命至关重要。

一种常见的电压调节方法是采用开关电源来调整输出电压。

开关电源通过高频开关技术和变压器的转换,将输入电压转化为稳定和可调的输出电压。

这种方法可以满足电动自行车在不同加速度和负载条件下的电流需求,并保持电池电压的稳定性。

另外一种电压调节方法是采用PWM(脉冲宽度调制)技术。

PWM技术通过控制开关管的导通时间来调整输出电压。

利用短时间的开关导通周期来控制电源输出的电压和电流,实现电压的稳定调节。

这种方法具有体积小、效率高的特点,适用于电动自行车控制器的电压调节。

综上所述,电动自行车控制器的电流控制和电压调节方法是保证电动自行车性能稳定和寿命延长的关键。

电压、电流控制模式

电压、电流控制模式

让知识带有温度。

电压、电流控制模式电流控制实际上普通是控制电感的电流.此时电感相当于一个内阻很大的电流源.因为要很快的跟踪直流电流,所以电流环速度很快.电压环控制的是输出电容上的电压,是外环.响应速度普通较慢.在实际应用过程中,因为直接检测电感电流有时比较困难而且成本较高,所以检测开关管的峰值电流作为变通的办法.不过需要加入谐波补偿才干稳定.电流模式DC-DC会有两个反馈回路控制输出电压稳定--内环即电流反馈回路,外环即电压反馈回路.斜坡补偿是为了消退PWM占空比大于50%的条件下,电流环浮现的压谐波振荡现象,而在电流环反馈回路叠加一个正斜率的补偿信号,或是在电压环反馈回路叠加一个负斜率的补偿信号....电流环的带宽一定要大于电压环的带宽.1,他们的区分主要是采样电流比较的对象不同2,电压控制模式采样电流是与振荡电路产生的固定三角波状电压斜坡比较3,电流控制模式采样电流是一个变化的其峰值代表输出电感电流峰值的三角状波形或梯形尖角状合成波形信号比较,然后得到PWM脉冲关断时刻.因此(峰值)电流模式控制不是用电压误差信号直接控制PWM脉冲宽度,而是直接控制峰值输出侧的电感电流大小,然后间接地控制PWM脉冲宽度.(其实电流控制模式又分为峰值电流模第1页/共3页千里之行,始于足下式和平均电流模式)关于电流型(峰值)控制,它的斜率补偿从某种程度上说,是引入了一些电压型控制特点.所以加了斜率补偿的电流型控制办法(峰值)实际上是一种混合体.加入斜率补偿注入的三角波彻低遮挡了采样电流,那么就是电压型控制了.假如在电压型控制芯片的三角波里边注入了电流信号,那就带有电流型控制的特点了,不过因为电压型控制的三角波还兼具CLK的共用,所以那样会转变频率……电压模式误差电压同三角波比较,结果控制占空比.电流模式电流同误差电压比较,控制占空比.电流模式对振荡器斜率没有要求,振荡器主要是产生CLK 复位芯片内部的触发器用的.电压模式的振荡器除了产生CLK外,还要产生波形质量很好的三角波供PWM单元使用.所谓的电流型或者电压型问题实质上是研究的PWM 的调制策略.此时还没有反馈还存在,所以是研究的开环特性.并且这种控制策略可以和不同的拓扑结合,比如电流型正激,电压型反激(尽管几乎见不到,但是理论上是存在的.)电流型半桥(峰值电流是不适合半桥拓扑的,所以这里用的是平均电流型拓扑).峰值电流的控制机理是:在每个周期,由电压控制外环输出控制电压VC,它为本周期的电感电流瞬时值设定了的最大值。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

电压、电流的反馈控制模式现在的高频开关稳压电源主要有五种PWM反馈控制模式。

电源的输入电压、电流等信号在作为取样控制信号时,大多需经过处理。

针对不同的控制模式其处理方式也不同。

下面以由VDMOS开关器件构成的稳压正激型降压斩波器为例,讲述五种PWM反馈控制模式的发展过程、基本工作原理、电路原理示意图、波形、特点及应用要`氪,以利于选择应用及仿真建模研究。

(1)电压反馈控制模式电压反馈控制模式是20世纪60年代后期高频开关稳压电源刚刚开始发展而采用的一种控制方法。

该方法与一些必要的过电流保护电路相结合,至今仍然在工业界被广泛应用。

如图1(a)所示为Buck降压斩波器的电压模式控制原理图。

电压反馈控制模式只有一个电压反馈闭环,且采用的是脉冲宽度调制法,即将经电压误差放大器放大的慢变化的直流采样信号与恒定频率的三角波上斜坡信号相比较,经脉冲宽度调制得到一定宽度的脉冲控制信号,电路的各点波形如图1(a)所示。

逐个脉冲的限流保护电路必须另外附加。

电压反馈控制模式的优点如下。

①PWM三角波幅值较大,脉冲宽度调节时具有较好的抗噪声裕量。

②占空比调节不受限制。

③对于多路输出电源而言,它们之间的交互调节特性较好。

④单一反馈电压闭环的设计、调试比较容易。

⑤对输出负载的变化有较好的响应调节。

电压反馈控制模式的缺点如下。

①对输入电压的变化动态响应较慢。

当输入电压突然变小或负载阻抗突然变小时,因为主电路中的输出电容C及电感L有较大的相移延时作用,输出电压的变小也延时滞后,而输出电压变小的信息还要经过电压误差放大器的补偿电路延时滞后,才能传至PWM比较器将脉宽展宽。

这两个延时滞后作用是动态响应慢的主要原因。

②补偿网络设计本来就较为复杂,闭环增益随输入电压而变化的现象使其更为复杂。

③输出端的LC滤波器给控制环增加了双极点,在补偿设计误差放大器时,需要将主极点低频衰减,或者增加一个零点进行补偿。

④在控制磁芯饱和故障状态方面较为麻烦和复杂。

改善及加快电压模式控制动态响应速度的方法有两种:一种是增加电压误差放大器的带宽,以保证其具有一定的高频增益。

但是这样容易受高频开关噪声干扰的影响,需要在主电路及反馈控制电路上采取措施进行抑制或同相位衰减平滑处理。

另一种是采用电压前馈控制模式。

电压前馈控制模式的原理图如图1(b)所示。

用输入电压对电阻、电容(Rt、Ctt)充电,以产生具有可变化的上斜坡的三角波,并且用它取代传统电压反馈控制模式中振荡器产生的固定三角波。

此时输入电压变化能立刻在脉冲宽度的变化上反映出来,因此该方法明显提高了由输入电压的变化引起的动态响应速度。

在该方法中对输入电压的前馈控制是开环控制,而对输出电压的控制是闭环控制,目的是增加对输入电压变化的动态响应速度,故这是一个由开环和闭环构成的双环控制系统。

广告插播信息维库最新热卖芯片:SAA3010T ATMEGA8L-8PI IC41C16256-35K MC7805BT MAX148BEAPMN662752CDM1TEA6422DT C8051F040FDD3672LA6530图1电压模式控制原理图(2)峰值电流反馈控制模式峰值电流反馈控制模式简称峰值电流控制模式,它的概念出现在20世纪60年代后期,来源于原边具有电流保护功能的单端自激式、反激式高频开关稳压电源。

20世纪70年代后期才开始从学术上对其进行深人的建模研究。

直至20世纪80年代初期,第一批峰值电流控制模式集成电路(UC3842、UC3846)的出现,使得峰值电流控制模式迅速得到了推广应用,它主要用在了单端及推挽电路方面。

近年来,由于大占空比所必需的同步不失真斜坡补偿技术在实现上的难度及抗噪声性能差,峰值电流控制模式面临着改善性能后的电压控制模式的挑。

如图2所示,将误差电压信号UE送至PWM比较器后,并不是像电压控制模式那样与由振荡电路产生的固定三角波状电压斜坡信号进行比较,而是与一个变化的其峰值代表输出电感电流峰值的三角状波形或梯形尖角状合成波形信号叱比较,然后得到PWM脉冲的关断时刻。

因此峰值电流控制模式不是用电压误差信号直接控制PWM的脉冲宽度,而是直接控制峰值输出侧的电感电流的大小,然后间接地控制PWM的脉冲宽度。

峰值电流控制模式是一种用固定时钟开启、关断峰值电流的控制方法,这是因为峰值电感电流容易检测,而且其在逻辑上与平均电感电流大小的变化相一致。

但是,峰值电感电流的大小不能与平均电感电流的大小一一对应,因为在占空比不同的情况下,相同的峰值电感电流的大小可以对应不同的平均电感电流大小。

而平均电感电流的大小才是唯一决定输出电压大小的因素。

在数学上可以证明,将电感电流下斜坡斜率的至少一半以上的斜率加在实际检测电流的上斜坡上,可以去除不同占空比对平均电感电流大小的扰动作用,使得所控制的峰值电感电流最后收敛于平均电感电流。

因而合成波形信号UΣ要由斜坡补偿信号与实际电感电流信号两部分合成构成。

当外加斜坡补偿信号的斜率增加到一定程度时,峰值电流控制模式就会转化为电压控制模式。

若将斜坡补偿信号完全用振荡电路的三角波代替,就成为了电压控制模式,只不过此时的电流信号可以认为是一种电流前馈信号,如图2所示。

当输出电流减小时,峰值电流控制模式就从原理上趋向变为电压控制模式。

当电路处于空载状态,输出电流为零,并且斜坡补偿信号幅值比较大时,峰值电流控制模式实际上就变为了电压控制模式。

图2 峰值电流反馈模式控制原理图峰值电流控制模式是双闭环控制系统,即电压外环控制和电流内环控制。

电流内环是瞬日巾决速按照逐个脉冲工作的。

在该双环控制中,电流内环只负责输出电感的动态变化,因而电压外环仅需控制输出电容,不必控制LC储能电路。

基于这些特点,峰值电流控制模式具有比电压控制模式大得多的带宽。

峰值电流控制模式的优点如下。

①暂态闭环响应较快,对输入电压的变化和输出负载的变化的动态响应均很快。

②控制环易于设计。

③输入电压的调整可与电压控制模式的输入电压前馈技术相媲美。

④具有简单、自动的磁通平衡功能。

⑤具有瞬时峰值电流限流功能,即内在固有的逐个脉冲限流功能。

⑥具有自动均流并联功能。

峰值电流控制模式的缺点如下。

①占空比大于50%时开环不稳定性,存在难以校正的峰值电流与平均电流的误差。

②闭环响应不如平均电流控制模式理想。

③容易发生次谐波振荡,即使占空比小于50%,也有发生高频次谐波振荡的可能性,因而需要斜坡补偿。

④对噪声敏感,抗噪声性差。

因为电感处于电流连续工作状态,与控制电压编程决定的电流电平相比较,开关器件的电流信号的上斜坡通常较小,电流信号上有较小的噪声就很容易使得开关器件改变关断时刻,从而使系统进入次谐波振荡状态。

⑤电路拓扑受限制。

⑥对多路输出电源的交互调节特性不好。

(3)平均电流控制模式平均电流控制模式的概念产生于20世纪70年代后期。

平均电流控制模式集成电路出现在20世纪70年代初期,并成功应用在了20世纪70年代后期的高速CPU专用的具有高di/dt动态响应供电能力的低电压、大电流高频开关稳压电源中。

如图3(a)所示为平均电流控制模式的原理图。

该电路将误差电压%接至电流误差信号放大器(e/a)的同相端,以作为输出电感电流的控制编程电压信号Ucp(cp为current-program的缩写);将带有锯齿纹波状分量的输出电感电流信号UIN接至电流误差信号放大器(e /a)的反相端,代表跟踪电流编程信号Ucp的实际电感平均电流。

UIN与UCP的差值经过电流放大器(e /a)放大后,得到平均电流跟踪误差信号UCA,再由VCA及三角锯齿波信号UT或US通过比较器比较后得到PWM关断信号。

UCA的波形与电流波形UIN反相,所以是由UCA的下斜坡(对应于开关器件的导通时期)与三角波UT或US的上斜坡比较产生关断信号的。

显然这无形中增加了一定的斜坡补偿。

为了避免次谐波振荡,UCA的上斜坡不能超过三角锯齿波信号UT或US的上斜坡。

平均电流控制模式的优点如下。

①平均电感电流能够高度精确地跟踪电流编程信号。

②不需要斜坡补偿。

③调试好的电路抗噪声性能优越。

④适合在任何电路拓扑中对输入或输出电流的控制。

⑤易于实现均流。

平均电流控制模式的缺点如下。

①电流放大器在开关频率处的增益有最大限制。

②双闭环放大器带宽、增益等配合参数的设计与调试复杂。

图3 平均电流控制模式原理图图3(b)为增加了输入电压前馈功能的平均电流控制模式,非常适合输入电压变化幅度大、变化速度快的交流电网情况。

澳大利亚R-T公司的48 V/100 A的采用半桥整流电路的通信高频开关稳压电源模块实际上采用的就是如图3(b)所示的控制方式。

(4)滞环电流控制模式滞环电流模式控制为变频调制,也可以为定频调制。

如图4所示为变频调制的滞环电流控制模式。

它将电感电流信号与两个电压值进行比较,第一个较高的控制电压值UC由输出电压与基准电压的差值放大得到,它主要用于控制开关器件的关断时刻;第二个较低电压值UCH由控制电压UC减去一个固定电压值UH 得到,UH为滞环电压,UCH主要用于控制开关器件的开启时刻。

滞环电流控制模式是通过输出电压值Uo、控制电压值UC及UCH三个电压值来确定一个稳定状态的,它比电流控制模式多一个控制电压值UCH,去除了发生次谐波振荡的可能性。

滞环电流控制模式的优点如下。

图4 变频调制的滞环电流控制模式①不需要斜坡补偿。

②稳定性好,不容易因噪声发生不稳定振荡。

滞环电流控制模式的缺点如下。

①需要对电感电流进行全周期的检测和控制。

②变频控制容易产生变频噪声。

(5)相加控制模式如图5所示为相加控制模式的原理图。

它与如图1所示的电压控制模式有些相似,但有两点不同:一是放大器(e/a)是比例放大器,没有电抗性补偿元件。

控制电路中的电容C1较小,起滤除高频开关杂波作用。

主电路中较小的Lf、Cf滤波电路也起减小输出高频杂波的作用。

若输出高频杂波小,均可以不加。

因此电压误差放大没有延时环节,电流放大也没有大延时环节;二是经过滤波后的电感电流信号UA也与电压误差信号UE相加在一起构成一个总和信号U∑,它与三角锯齿波比较,从而得到PWM控制脉冲宽度。

相加控制模式是单环控制,但它有输出电压、输出电流两个输入参数。

如果输出电压或输出电流变化,那么占空比将按照补偿它们变化的方向而变化。

图5 相加控制模式的原理图相加控制模式的优点是:动态响应快(比普通电压模式控制快3~5倍),动态过冲电压小,输出滤波电容需要较少。

相加控制模式中的UA注入信号可以用于电源并联时的均流控制。

相加控制模式的缺点是:需要采取措施抑制电流、电压取样电路的高频噪声。

不同的PWM反馈控制模式具有各自不同的优缺点,在设计高频开关稳压电源时要根据具体情况选择合适的PWM反馈控制模式。

选择各种PWM反馈控制模式时一定要结合考虑具体高频开关稳压电源的氪λ、输出电压要求,主电路拓扑及器件的选择,输出电压的高频噪声大小,占空比变化范围等。

相关文档
最新文档