Podstawowa zasada zasilania impulsowego PWM
Częstotliwość przełączania pWM jest ogólnie stała, a sygnały próbkowania sterującego obejmują: napięcie wyjściowe, napięcie wejściowe, prąd wyjściowy, napięcie cewki wyjściowej i prąd szczytowy urządzenia przełączającego. Sygnały te mogą tworzyć systemy sprzężenia zwrotnego z pojedynczą, podwójną pętlą lub wieloma pętlami, aby osiągnąć stabilne napięcie, prąd i stałą moc, zapewniając jednocześnie dodatkowe funkcje, takie jak zabezpieczenie nadprądowe, przeciwdziałanie polaryzacji i podział prądu. Obecnie istnieje pięć głównych trybów kontroli ze sprzężeniem zwrotnym pWM.
Przełączanie trybu sterowania ze sprzężeniem zwrotnym pWM zasilacza
Ogólnie rzecz biorąc, obwód główny typu forward można uprościć za pomocą przerywacza buck, a Ug reprezentuje wyjściowy sygnał sterujący pWM obwodu sterującego. W zależności od wyboru różnych trybów sterowania ze sprzężeniem zwrotnym pWM, napięcie wejściowe Uin, napięcie wyjściowe Uout, prąd urządzenia przełączającego (wyprowadzony z punktu b) i prąd cewki indukcyjnej (wyprowadzony z punktu c lub punktu d) w obwodzie mogą być wykorzystywane jako sygnały sterujące próbkowaniem. Gdy napięcie wyjściowe Uout wykorzystywane jest jako sygnał próbkujący do sterowania, zwykle jest ono przetwarzane w obwodzie pokazanym na rysunku 2 w celu uzyskania sygnału napięciowego Ue, który następnie jest przetwarzany lub bezpośrednio przesyłany do sterownika pWM.
Napięciowy wzmacniacz operacyjny (e/a) spełnia trzy funkcje:
① Wzmocnij i przekaż informację zwrotną różnicę między napięciem wyjściowym a danym napięciem Uref, aby zapewnić stabilną dokładność regulacji napięcia w stanie ustalonym. Wzmocnienie wzmocnienia DC tego wzmacniacza operacyjnego jest teoretycznie nieskończone, ale w rzeczywistości jest to wzmocnienie wzmacniacza operacyjnego w pętli otwartej.
② Przekształć sygnał napięcia stałego za pomocą składnika szumu przełącznika o szerokim paśmie częstotliwości, podłączonego do końca wyjściowego głównego obwodu przełącznika, w stosunkowo „czysty” sygnał sterujący ze sprzężeniem zwrotnym DC (Ue) o określonej amplitudzie, który zachowuje składową niskiej częstotliwości prądu stałego i tłumi składową wysokiej częstotliwości prądu przemiennego. Ze względu na wysoką częstotliwość i amplitudę szumu przełącznika, jeśli tłumienie szumu przełącznika o wysokiej częstotliwości nie jest wystarczające, sprzężenie zwrotne w stanie ustalonym będzie niestabilne; Jeśli tłumienie szumów przełącznika wysokiej częstotliwości jest zbyt duże, odpowiedź dynamiczna będzie wolniejsza. Chociaż jest to sprzeczne, podstawową zasadą projektowania wzmacniaczy operacyjnych z błędem napięciowym jest nadal „duże wzmocnienie przy niskich częstotliwościach i niskie wzmocnienie przy wysokich częstotliwościach”.
③ Popraw cały system z zamkniętą pętlą, aby zapewnić stabilną pracę.
Charakterystyka zasilacza impulsowego pWM
1) Różne tryby sterowania ze sprzężeniem zwrotnym pWM mają swoje zalety i wady. Projektując zasilacze impulsowe, należy wybrać odpowiedni tryb sterowania pWM w zależności od konkretnej sytuacji.
2) Wybór różnych metod sterowania ze sprzężeniem zwrotnym pWM musi być połączony z określonymi wymaganiami dotyczącymi napięcia wejściowego i wyjściowego zasilacza impulsowego, topologią obwodu głównego i wyborem urządzenia, poziomem szumu wysokiej częstotliwości napięcia wyjściowego oraz zakresem zmienności współczynnika wypełnienia.
3) Tryb sterowania pWM ewoluuje i jest ze sobą powiązany i pod pewnymi warunkami może ulegać wzajemnej transformacji.
