采用PWM技術(shù)控制的DC/DC變換器
圖1 PWM DC/DC變換器的基本工作原理
圖2 變換器開(kāi)關(guān)工作的波形
PWM DC/DC變換器的開(kāi)關(guān)頻率一般為恒定,控制取樣信號(hào)有:輸出電壓、輸入電壓、輸出電流、輸出電感電壓、開(kāi)關(guān)器件峰值電流。由這些信號(hào)可以構(gòu)成單環(huán)、雙環(huán)或多環(huán)反饋系統(tǒng),以實(shí)現(xiàn)穩(wěn)壓、穩(wěn)流及恒定功率的目的,同時(shí)可以實(shí)現(xiàn)一些附帶的過(guò)流保護(hù)、抗偏磁、均流等功能。
一般來(lái)講,正激型高頻開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓電源主電路可用如圖3所示的降壓斬波器簡(jiǎn)化表示,UG表示控制電路的PWM輸出驅(qū)動(dòng)信號(hào)。根據(jù)選用的PWM反饋控制模式的不同,電路中的輸入電壓UIN、輸出電壓UOUT、開(kāi)關(guān)器件電流(由b點(diǎn)引出)、電感電流(由c點(diǎn)引出或d點(diǎn)引出)均可作為取樣控制信號(hào)。輸出電壓UOUT在作為控制取樣信號(hào)時(shí),通常經(jīng)過(guò)如圖4所示的電路進(jìn)行處理,得到電壓信號(hào)UE,UE再經(jīng)處理或直接送入PWM控制器。如圖4所示的電路中,電壓運(yùn)算放大器(e/a)的作用如下。
圖3 正激型高頻開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓電源主電路
圖4 輸出電壓控制電路圖
①將輸出電壓與給定電壓UREF的差值進(jìn)行放大及反饋,以保證穩(wěn)態(tài)時(shí)的穩(wěn)壓精度。該運(yùn)放的直流放大增益理論上為無(wú)窮大,實(shí)際上為運(yùn)放的開(kāi)環(huán)放大增益。
?、趯⒏哳l開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓電源主電路輸出端附帶有較寬頻帶開(kāi)關(guān)噪聲成分的直流電壓信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)榫哂幸欢ǚ档谋容^“干凈”的直流反饋控制信號(hào)(UE),即保留直流低頻成分,衰減交流高頻成分。因?yàn)殚_(kāi)關(guān)噪聲的頻率較高,幅值較大,若高頻開(kāi)關(guān)噪聲衰減不夠,則穩(wěn)態(tài)反饋不穩(wěn);若高頻開(kāi)關(guān)噪聲衰減過(guò)大,則動(dòng)態(tài)響應(yīng)較慢。雖然互相矛盾,但是對(duì)電壓誤差運(yùn)算放大器的基本設(shè)計(jì)原則仍是“低頻增益要高,高頻增益要低”。
?、蹖?duì)整個(gè)閉環(huán)系統(tǒng)進(jìn)行校正,以使閉環(huán)系統(tǒng)能穩(wěn)定工作。
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