開關(guān)電源06、課件_控制

1、開關(guān)電源的控制模式電壓型控制模式電壓型控制模式電流型控制模式電流型控制模式控制模式控制模式一、如何實(shí)現(xiàn)輸出一、如何實(shí)現(xiàn)輸出電壓的要求和穩(wěn)定電壓的要求和穩(wěn)定 單開關(guān)管單開關(guān)管BoostBoost變換器變換器ForwardForward（正正激）變換器激）變換器i0、 Vin有變化，有變化， 如何穩(wěn)壓如何穩(wěn)壓? 二、如何實(shí)現(xiàn)輸出二、如何實(shí)現(xiàn)輸出電壓的要求和穩(wěn)定電壓的要求和穩(wěn)定控制控制 雙開關(guān)管雙開關(guān)管推挽推挽（Push pull）變換器變換器半橋（半橋（Half bridge）變換變換器器電壓型控制模式電壓型控制模式電流型控制模式電流型控制模式控制模式控制模式三、三、開關(guān)電源的開關(guān)電源的控制模式控

2、制模式開關(guān)穩(wěn)壓電源的傳統(tǒng)控制模式。它對輸出電壓采樣并作開關(guān)穩(wěn)壓電源的傳統(tǒng)控制模式。它對輸出電壓采樣并作為反饋信號實(shí)現(xiàn)閉環(huán)控制為反饋信號實(shí)現(xiàn)閉環(huán)控制, ,以穩(wěn)定輸出電壓。以穩(wěn)定輸出電壓。時(shí)鐘到來鎖存器輸出時(shí)鐘到來鎖存器輸出Q Q為高為高, ,開通開通VTVTR R到來到來( (高電平），高電平），Q Q復(fù)位為低復(fù)位為低 , ,關(guān)斷關(guān)斷VTVT誤差放大器誤差放大器U Ue e = K= K( (U U ref ref - U - U 0 0) ) 比較器比較器U UR R U Ue e輸出高電平輸出高電平, ,經(jīng)鎖存器關(guān)斷經(jīng)鎖存器關(guān)斷VTVT U UR R U Ue e輸出低電平輸出低電平產(chǎn)生時(shí)鐘

3、信號和產(chǎn)生時(shí)鐘信號和三角波信號三角波信號U UR R 調(diào)節(jié)過程為調(diào)節(jié)過程為: : （U U in或或 i0 0 ） U U 0 0 U U e e = K(= K(U U ref ref - U - U 0 0)圖中圖中U U e e直線下降直線下降 TonTonU U 0 0A B CA B C3525電壓型控制模式缺點(diǎn)：電壓型控制模式缺點(diǎn)：電壓型控制模式優(yōu)點(diǎn)：電壓型控制模式優(yōu)點(diǎn)：n在電壓型控制模式只有一個(gè)控制環(huán)，硬在電壓型控制模式只有一個(gè)控制環(huán)，硬件設(shè)計(jì)、分析簡單，應(yīng)用于對電源性能件設(shè)計(jì)、分析簡單，應(yīng)用于對電源性能要求不高的場合。要求不高的場合。針對電壓型控制的缺點(diǎn)針對電壓型控制的缺點(diǎn),

4、, 最近十幾年發(fā)展起來了電流型最近十幾年發(fā)展起來了電流型控制技術(shù)。電流控制型開關(guān)變換器正是在傳統(tǒng)的電壓控控制技術(shù)。電流控制型開關(guān)變換器正是在傳統(tǒng)的電壓控制型的基礎(chǔ)上制型的基礎(chǔ)上, , 增加了一個(gè)內(nèi)環(huán)增加了一個(gè)內(nèi)環(huán)電流反饋環(huán)電流反饋環(huán), , 使其成使其成為一個(gè)雙環(huán)控制系統(tǒng)為一個(gè)雙環(huán)控制系統(tǒng), , 讓電感上的電流不再是一個(gè)獨(dú)立讓電感上的電流不再是一個(gè)獨(dú)立變量變量, , 從而使開關(guān)變換器的二階模型去掉了電感電流而從而使開關(guān)變換器的二階模型去掉了電感電流而成為一階系統(tǒng)。成為一階系統(tǒng)。時(shí)鐘以固定頻率發(fā)送脈沖時(shí)鐘以固定頻率發(fā)送脈沖, , 脈沖到來時(shí)脈沖到來時(shí), ,鎖存器置鎖存器置1, 1, 功率開功率開關(guān)

5、管導(dǎo)通關(guān)管導(dǎo)通, , 變壓器原邊電流上升。當(dāng)上升到由電壓誤差信號變壓器原邊電流上升。當(dāng)上升到由電壓誤差信號U e U e 決定的門檻值時(shí)決定的門檻值時(shí), ,比較器比較器N N輸出高電平輸出高電平, , 鎖存器復(fù)位鎖存器復(fù)位, , 功功率管關(guān)斷率管關(guān)斷, , 直到下一個(gè)時(shí)鐘脈沖的到來。直到下一個(gè)時(shí)鐘脈沖的到來。 調(diào)節(jié)過程為調(diào)節(jié)過程為: : U U 0 0 U U e e = K(= K(U U ref ref - U - U 0 0)Ton)TonU U 0 0U U inin ( (U U inin/ /L L ) ) U U s s 上升斜率上升斜率 TonTonU o U o 電壓外環(huán)電流

6、內(nèi)環(huán)的雙閉環(huán)結(jié)構(gòu) 電流型控制的缺點(diǎn)電流型控制的缺點(diǎn)n需要斜坡補(bǔ)償。在占需要斜坡補(bǔ)償。在占空空比比50%50%時(shí)會產(chǎn)生次諧波振蕩，造時(shí)會產(chǎn)生次諧波振蕩，造成不穩(wěn)定。通常在比較器輸入端輸入一個(gè)補(bǔ)償斜坡來消成不穩(wěn)定。通常在比較器輸入端輸入一個(gè)補(bǔ)償斜坡來消除不穩(wěn)定。除不穩(wěn)定?？刂颇Ｊ娇刂颇Ｊ娇刂品椒ú坏哂须娏餍涂刂品椒ǖ妮斎腚妷簞討B(tài)響控制方法不但具有電流型控制方法的輸入電壓動態(tài)響應(yīng)速度快、閉環(huán)系統(tǒng)穩(wěn)定性高等優(yōu)點(diǎn)，而且對負(fù)載的變應(yīng)速度快、閉環(huán)系統(tǒng)穩(wěn)定性高等優(yōu)點(diǎn)，而且對負(fù)載的變化具有超快的響應(yīng)速度?；哂谐斓捻憫?yīng)速度?？刂品椒ㄓ捎诰哂袑ψ兓某祉憫?yīng)速度，有望成為控制方法由于具有對變化的超快響應(yīng)速度，有望成為新一代電源的首選控制方法。新一代電源的首選控制方法?？梢钥闯?，可以看出，控制方法與電流型控制方法的區(qū)別在于：控制方法與電流型控制方法的區(qū)別在于： 控制方法用濾波電容電壓采樣代替了電流型控制方法中比較控制方法用濾波電容電壓采樣代替了電流型控制方法中比較器的電流采樣，輸出電壓反饋回來作為兩個(gè)控制環(huán)的反饋量。器的電流采樣，輸出電壓反饋回來作為兩個(gè)控制環(huán)的反饋量。用該紋波信號代替電流型控制方法的電流信號時(shí)，由于是直用該紋波信號代替電流