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| | | | | 顶啊 比我上大学是强多了 啊 学习 中 希望继续分享啊 |
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| | | | | | | 好的啊,其实做过一些拓扑结构,不过都是硬件电路做的。 |
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| | | | | | | 我们之前是惨叫比赛,有老师教我们一些东西,我个人对电力电子变换比较感兴趣,本科毕业后,研究生阶段继续学习这些。 |
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| | | | | 电压控制策略
电压控制最初是开关电源采用的一种控制模式。DC/DC变换器以输出电压UO作为反馈量进行电压单闭环控制,来保持输出电压的稳定。框图如图3-1所示。由于是单环控制,结构简单、设计方便,可以良好的稳定输出电压。但这种控制模式中,存在很大的弊端,当出现输入电压发生波动、元件参数改变和负载变化等扰动时,都会引起系统中的各电气量的变化,而电压环却只在输出电压变化后才起到调节作用,明显滞后于上述扰动。同时,由于控制对象为二阶震荡环节,闭环系统等效为三阶模型,因此系统响应速度慢,稳定性差。下面以Boost变换器电路为例,说明单环控制存在的问题。
在上述Boost电压单闭环控制系统图中,当开关管T导通时,电感L储能,同时电容C给负载供电,开关变换器的输入和输出是解耦的。控制量的大小是由输出电压Vo决定的。输入电压不会影响控制量的大小。因此如果在开关导通期间内,输入电压有一个波动,但因为开关的导通时间是由输出电压决定的,导通时间不会因为输入电压波动而改变,而储能电感L的储能将随着输入电压的波动而变化。当开关截止时,电感L向负载供电,输入电压的波动通过电感传到输出端,影响控制量,随后反馈电路反映出输入电压的扰动,等到下一周期开关再次导通时,输入电压的变化才影响到开关管占空比的变化。因此控制和调节作用延迟了,使得DC/DC变换器系统很难得到满意的动态性能。
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| | | | | 2.1 开关电源的控制方法
DC-DC变换器的控制技术根据采样变换器采样变量的类型分为电压控制和电流控制,电流型控制方法按频率是否恒定可分为:恒频控制和变频控制两种,后者又可进一步分为恒导通时间和恒关断时间两种。按控制对象的不同可以分为:峰值电流控制、平均电流控制和电流滞环控制。其中峰值电流控制是目前应用最广泛的电流控制方法。
2.1.1 电压控制方法
如图2.9所示为电压控制型开关调节系统。以Buck变换器为例描述其工作过程:采样的输出电压与基准电压相比较,经由误差放大器(EA)及补偿网络产生误差信号Ver_out,Ver_out与PWM比较器的一个输入端相连接。振荡器(OSCILLATOR)电路产生的三角波输出信号Vramp接入PWM比较器的另一个输入端。PWM比较器的输出端与RS触发器R端相连接,当PWM比较器输出逻辑高电平时,关断功率开关管M1。振荡器电路的另一路窄脉冲输出CLK为RS触发器提供置位信号,当CLK信号为逻辑高电平时,开启功率开关管M1。当输出电压Vo由于输入电压或者负载的扰动高于额定值时,误差放大器的输出电压Ver_out随之降低,RS触发器提前置零,触发器输出的脉冲宽度变窄,调节变换器的输出电压至额定值。
电压控制型DC-DC变换器采用单闭环反馈控制,分析和设计步骤较简单;大幅值的锯齿波为稳定的调制过程提供了强的抗干扰能力。但是单环的控制使变换器在受到电源电压、负载和功率电路元器件参数变化时动态响应速度慢[sup][20][/sup]。
2.1.2 电流控制方法
电流型控制方法可分为三种形式,即峰值电流控制、电流滞环控制以及平均电流控制。如果采用电流滞环控制方法,负载的大小对开关频率影响比较大,而采用平均电流型控制电路实现较复杂,所以本设计采用的是峰值电流控制方法。接下来对峰值电流型控制的特点进行介绍。
峰值电流控制原理图如图2.10所示,与电压模式控制不同,控制器不仅采样输出电压,还采样电感电流,采样的电感电流转换为电压信号Vramp输入到PWM比较器的一端,PWM比较器的另一端与误差放大器的输出Ver_out连接PWM比较器的输出与RS触发器的R端相连,当比较器输出逻辑高电平时,关断功率开关管M1。振荡器电路的输出CLK为RS触发器提供置位信号,使触发器输出为高电平,开启功率开关管M1,输出电压和电感电流信号均被采样并被用来调节功率管M1的占空比从而稳定输出电压。
与电压控制相比,采用电流控制具有如下优点[sup][21][/sup]:
1)改善了开关调节系统的瞬态特性。无论是输入电压波动还是负载的突变,任何一种扰动都会立即引起电感电流或开关管电流的变化,不需经过误差放大器就能在比较器中改变输出脉冲的宽度;
2)限制了开关管峰值电流,简化了过流保护电路;
3)改善了稳定性。在双环控制系统中,电流控制环的控制对象为一阶积分或近似一阶积分,电流环有很好的稳定性。另外,电压控制环的控制对象是单极点型,因此电压控制环的相位裕度大,具有良好的小信号稳定性能,较好补偿。
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| | | | | 厉害啊,我也毕业一年了,做高温的电源方向,驱动模块是用193自己搭的,因为别的上不了高温,也很稳定,加油吧,一年年底,共勉 |
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