Podstawowa zasada trybu sterowania ze sprzężeniem zwrotnym PWM zasilania
Podstawową zasadą działania zasilacza regulowanego przełącznikiem PWM lub stabilizowanego prądowo jest zapewnienie sprzężenia zwrotnego w pętli zamkniętej poprzez różnicę między sygnałem sterowanym a sygnałem odniesienia w obwodzie sterującym w przypadku zmian napięcia wejściowego, zmian parametrów wewnętrznych lub obciążenia zewnętrznego zmian, w celu dostosowania szerokości impulsu przewodzenia głównego urządzenia przełączającego obwód, tak aby ustabilizować napięcie wyjściowe lub prąd zasilacza impulsowego i innych sterowanych sygnałów.
Podstawowe zasady przełączania zasilania pWM
Częstotliwość przełączania pWM jest ogólnie stała, a sygnały próbkowania sterującego obejmują: napięcie wyjściowe, napięcie wejściowe, prąd wyjściowy, napięcie wyjściowe indukcyjności i prąd szczytowy urządzenia przełączającego. Sygnały te mogą tworzyć system sprzężenia zwrotnego z pojedynczą pętlą, podwójną pętlą lub wieloma pętlami, aby osiągnąć stabilne napięcie, prąd i stałą moc, jednocześnie osiągając pewne 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 pokazanego na rysunku 1, a Ug reprezentuje wyjściowy sygnał sterujący pWM obwodu sterującego. W zależności od wybranych trybów sterowania ze sprzężeniem zwrotnym pWM, napięcie wejściowe Uin, napięcie wyjściowe Uout, prąd urządzenia przełączającego (wyprowadzony z punktu b) i prąd indukcyjności (wyprowadzony z punktu c lub punktu d) mogą być użyte w obwodzie 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 wysyłany do sterownika pWM. Funkcja napięciowego wzmacniacza operacyjnego (e/a) na rysunku 2 jest dwojaka: ① Wzmocnienie i sprzężenie zwrotne różnicy 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 Przekształć sygnał napięcia stałego za pomocą składowej szumu przełącznika o szerszym paśmie częstotliwości podłączonej do końca wyjściowego głównego obwodu przełącznika na stosunkowo „czysty” sygnał sterujący ze sprzężeniem zwrotnym DC (Ue) o określonej amplitudzie, który zatrzymuje składową niskiej częstotliwości prądu stałego i tłumi składową wysokiej częstotliwości prądu przemiennego. Ze względu na wysoką częstotliwość i amplitudę szumu przełączania, jeśli tłumienie szumu przełączania o wysokiej częstotliwości nie będzie wystarczające, sprzężenie zwrotne w stanie ustalonym będzie niestabilne; Jeśli tłumienie szumów przełącznika wysokiej częstotliwości jest zbyt duże, reakcja dynamiczna jest 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”. Popraw cały system z zamkniętą pętlą, aby zapewnić stabilną pracę.
Charakterystyka pWM zasilacza impulsowego
1) Różne tryby sterowania ze sprzężeniem zwrotnym pWM mają swoje zalety i wady. Projektując zasilacz impulsowy, 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 cyklu pracy.
3) Tryb sterowania pWM ewoluuje i jest ze sobą powiązany i pod pewnymi warunkami może ulegać wzajemnej transformacji.
