电流型控制技术

功率开关关断，电感电流或功率开关电流 iLf 开始下降； ? 当iLf 及其电流补偿信号ic之和下降到电压误 差放大器输出的电流给定信号 ir时，RS触发 器置位，功率开关就开通， iLf 开始上升。 ? 功率开关的关断时刻并不是由电感电流的上 升量ΔiLf 决定的，而是由RS触发器的恒定 复位时刻，即恒频时钟信号的到来时刻决定 的。 ? 在每个开关周期内，功率开关的截止时间和 导通时间均变化，而开关频率恒定。
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6.5.1恒定截止时间峰值电流控制技术
? 恒定截止时间峰值电流控制原理如图所示
电感电流的反馈信号iLf与电压误差放大器输出的电流给定信号
ir(ue)比较，当iLf上升到ir时，功率开关就关断， iLf下降。功率 开关的截止时间，并不是由电感电流的下降量 ΔiLf决定的，而 是由单稳态触发器设置的恒定低电平时间决定的。
? 功率开关的开通时刻并不是由电感电流的 下降量△ iLf 决定的，而是由RS触发器的 恒定置位时刻，即恒频时钟信号的到来时 刻决定的。
? 在每个开关周期内，功率开关的导通时间 和截止时间均变化，而开关频率恒定。
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6.5.4恒定关断时刻谷 值电流控制技术
? 恒定关断时刻谷值电流控制原理如图所示。 ? 当恒频时钟信号到来时， RS触发器复位，
? (2)当输入电压或负载变化导致输出电压变化时，都将引起电感 电流变化率的改变，从而使占空比发生变化，起到了电压前馈 控制的作用，具有快速的动态响应；
? (3)由于系统具有高度的稳定性和快速的动态响应，反馈环路的 增益可以设计得很大，从而使输出电压具有很高的静态精度；
? (4)具有内在的对功率开关的电流控制及限流能力，过载及短路 能力强；
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两态调制与正弦脉宽调制原理的比较
a)两态调制
b)正弦脉宽调制
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具有输出电压反馈的两态调制系统
该系统是一个非线性 控制系统，具有良好 的性能。 改变迟滞比较器的滞 环宽度不但能调节并 稳定调制频率，还能 提高系统的静、动态 性能。
? 如果采用反馈网络为固定电阻的迟滞比较器，则迟滞比 较器的滞环宽度是固定的，而开关频率在变化；
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6.5.7平均值电流型控制技术
平均值电流型控制系统框图与原理波形如图示
? 将电感电流检测电阻R。上的电压作为电流内环的反馈信号 与电压外环的输出信号(电流给定)比较，经电流误差放大器 放大后，并在PWM比较器的输入端与振荡器产生的幅值较 大的锯齿波进行比较，去控制功率开关的占空比。
? 如果采用反馈网络不是固定电阻的迟滞比较器，即采用 一恒定频率的时钟信号及鉴相电路来控制迟滞比较器的 反馈量大小，改变其滞环宽度，从而保持开关频率恒定
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2．电流控制两态调制系统
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6.5.6峰／谷值电流型控制技术的特点 1．优点
? (1)电流内环是一个高度稳定的自激振荡系统，对整个系统来说， 具有高度的稳定性；
平时间或恒频时钟脉冲的到来时刻决定的，而是由迟滞比较器设置的恒
定迟滞环宽(h 1-h 2)决定的。
? 这种电流型控制技术设置 ,也称为电流控制两态调制技术。
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1.两态调制技术
? 两态调制就是调制电路的输出只有高电平和低电 平两个状态，两态调制系统是将调制电路本身的 输出脉冲经由反馈网络产生的谐波函数作为载波。 基本的两态调制系统如图所示。
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瞬时值电流型控制技术
? 瞬时值电流型控制技术包括恒定截止时间、恒 定导通时间、恒定开通时刻、恒定关断时刻和 恒定迟滞环宽等五种。
? 这类电流型控制技术是检测并将电感电流或功 率开关电流作为电流内环的反馈信号与电压外 环的输出信号(电流给定)经比较器比较后，去 控制功率开关的占空比，使功率开关的峰值或 谷值电流直接跟随电压反馈回路中误差放大器 输出信号的变化的。
在每个开关周期内，功率开关的导通时间恒定，截止时间和开关周期 (开关
频率)均变化。
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6.5.3 恒定开通时刻峰值 电流控制技术
? 恒定开通时刻峰值电流控制原理如图所示。
? 当恒频时钟信号到来时， RS触发器置
? 位，功率开关开通，电感电流或功率开关 电流iLf 开始上升；
? 当iLf及其电流补偿信号ic之和上升到电压 误差放大器输出的电流给定信号 ir时，RS 触发器复位，功率开关就关断， fLf 开始下 降。
6.5 电流型控制技术
? 电流型控制技术是一种性能优良的控制技术。美 国BOSE公司Thomas A ．Froeschle 于1967年 首次提出了电流控制两态调制技术(滞环电流型控 制技术)，但当时并未公诸于世。
? 直到1984年申请并获得了美国发明专利后才得到 了很大发展和广泛应用。
? 电流型控制技术包括瞬时值电流型控制技术和平 均值电流型控制技术。
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6.5.5恒定迟滞环宽峰/谷值电流控制技术
? 电感电流或功率开关电流的反馈信号 iLf 与电压误差放大器输出的电流给 定信号ic经迟滞比较器比较，当误差电流 ie=ir-iLf ＜h2时，功率开关就关断， iLf 下降；当误差电流ie=ir-iLf ＞h1时，功率开关就开通。
? 功率开关的截止时间或开通时刻，不是由单稳态触发器设置的恒定低电
? (5)并联的各个逆变器共用一个电压误差放大器时，可自动均流； (6)强的参数鲁棒性和对各种电路的广泛适应性。
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2．缺点
? (1)双环控制增加了电路分析和设计的难度； ? (2)占空比大于0．5时，由于电流上升率不够
大，在没有斜坡补偿时，控制环路变得不稳定， 抗干扰性能差，因此需要斜坡补偿； ? (3)由于控制信号来自输出电流，功率电路的 谐振会给控制环带来噪声，噪声免疫能力差； ? (4)存在较大的电感电流峰值／平均值误差； ? (5)因控制环控制电流，负载调整率变差，变 换器多路输出时需要耦合电感实现交叉调节。
在每个开关周期内，功率开关的截止时间恒定，导通时间和
开关周期(开关频率)均变化。
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6.5.2恒定导通时间谷值电流控制技术
? 恒定导通时间谷值电流控制原理如图所示。
电感电流的反馈信号iLf 与电压误差放大器输出的电流给定信号 ir(ue)比较， 当iLf 下降到ir时，功率开关就开通， iLf 上升。功率开关的导通时间，并不是 由电感电流的上升量 Δi Lf 决定的，而是由单稳态触发器设置的恒定高电平时 间决定的。