Studie van subharmonische oscillaties in piekstroommodus in schakelende voedingen
DC-DC-schakelende voeding wordt veel gebruikt op het gebied van elektronica, elektrische apparatuur, huishoudelijke apparaten en is een periode van snelle ontwikkeling ingegaan vanwege de voordelen van klein formaat, lichtgewicht, hoog rendement, stabiele prestaties, enz. schakelende voeding gebruikt vermogenshalfgeleiders als schakelaars en past de uitgangsspanning aan door de werkcyclus van de schakelaars te regelen. De topologie van het stuurcircuit is verdeeld in stroommodus en spanningsmodus. De stroommodusregeling wordt veel gebruikt vanwege de voordelen van een snelle dynamische respons, een vereenvoudigd compensatiecircuit, een grote versterkingsbandbreedte, een kleine uitgangsinductie en gemakkelijke egalisatie. De stroommodusregeling is verder onderverdeeld in piekstroomregeling en gemiddelde stroomregeling, en de voordelen van piekstroom zijn:
1) De voorbijgaande reactie met gesloten lus is relatief snel, en de voorbijgaande reactie op veranderingen in de ingangsspanning en veranderingen in de uitgangsbelasting is ook relatief snel; 2) De regelkring is eenvoudig te ontwerpen.
2) de regelkring is eenvoudig te ontwerpen; En
3) heeft een eenvoudige en automatische magnetische balanceringsfunctie; 4) heeft een tijdelijke piekstroombegrenzende functie, enzovoort. De piekinductorstroom kan er echter voor zorgen dat het systeem subharmonische oscillatie lijkt, veel literatuur, hoewel dit tot op zekere hoogte is geïntroduceerd, maar er is geen systematische studie van subharmonische oscillatie, vooral de oorzaken en specifieke circuitimplementatie. Dit artikel zal een systematische studie zijn studie van subharmonische oscillatie.
1 De oorzaak van subharmonische oscillatie
Door de PWM-gemoduleerde schakelende voeding in piekstroommodus als voorbeeld te nemen (zoals weergegeven in figuur 1, en de down-slope-compensatiestructuur wordt gegeven), worden de oorzaken van subharmonische oscillaties in detail geanalyseerd vanuit verschillende perspectieven.
Voor de huidige regelmodus in de binnenlus geeft figuur 2 de variatie in de inductorstroom wanneer de systeemwerkcyclus groter is dan 50% en de inductorstroom een kleine stap ∆Script ondergaat, waarbij de ononderbroken lijn de golfvorm is van de inductorstroom wanneer het systeem werkt normaal en de stippellijn is de daadwerkelijke bedrijfsgolfvorm van de inductorstroom. Het blijkt dat: 1) de inductorstroomfout van de laatstgenoemde klokcyclus groter is dan die van de voorgaande cyclus, dat wil zeggen dat het inductorstroomfoutsignaal oscilleert en zich verspreidt, en dat het systeem instabiel is; 2) de oscillatieperiode is twee keer de schakelperiode, dwz de oscillatiefrequentie is 1/2 van de schakelfrequentie, waar de naam van de subharmonische oscillatie vandaan komt. Figuur 3 geeft aan dat wanneer de werkcyclus van het systeem groter is dan 50% en de werkcyclus een kleine stap AD bedraagt wanneer de inductorstroom verandert, te zien is dat het systeem ook subharmonische oscillatie zal vertonen. En wanneer de werkcyclus van het systeem minder dan 50% bedraagt, behoort deze oscillatie tot de verzwakkingsoscillatie, hoewel de verstoring van de spoelstroom of werkcyclus er ook voor zal zorgen dat het spoelstroomfoutsignaal gaat oscilleren. Het systeem is stabiel.
