Voedingsschakelaarmodus PWM-feedbackbesturingsmodus
Het fundamentele werkingsprincipe van PWM-schakelspanningsstabilisatie of stroomstabilisatievoeding is dat wanneer de ingangsspanning verandert, interne parameters veranderen en de externe belasting verandert, het stuurcircuit gesloten-lusfeedback uitvoert via het verschil tussen het bestuurde signaal en de referentie signaal om het schakelapparaat van het hoofdcircuit aan te passen. De inschakelpulsbreedte stabiliseert het bestuurde signaal, zoals de uitgangsspanning of stroom van de schakelende voeding.
Basisprincipes van schakelende voeding pWM
De schakelfrequentie van pWM is over het algemeen constant en de stuurbemonsteringssignalen omvatten: uitgangsspanning, ingangsspanning, uitgangsstroom, uitgangsinductorspanning en piekstroom van het schakelapparaat. Deze signalen kunnen een feedbacksysteem met enkele lus, dubbele lus of meerdere lus vormen om spanningsstabilisatie, stabiele stroom en constant vermogen te bereiken. Tegelijkertijd kunnen enkele bijbehorende overstroombeveiliging, anti-bias-magnetisatie, stroomdeling en andere functies worden bereikt. Er zijn momenteel vijf belangrijke pWM-feedbackbesturingsmodi.
Schakelende voeding pWM-feedbackbesturingsmodus
Over het algemeen kan het voorwaartse hoofdcircuit worden vereenvoudigd door de buck-chopper getoond in figuur 1, en Ug vertegenwoordigt het pWM-uitgangsaandrijfsignaal van het stuurcircuit. Afhankelijk van de selectie van verschillende pWM-feedbackbesturingsmodi kunnen de ingangsspanning Uin, de uitgangsspanning Uout, de stroom van het schakelapparaat (afgeleid van punt b) en de inductorstroom (afgeleid van punt c of punt d) in het circuit allemaal worden gebruikt als bemonsteringsbesturingssignalen. Wanneer de uitgangsspanning Uout wordt gebruikt als controlebemonsteringssignaal, wordt deze gewoonlijk verwerkt door de in figuur 2 weergegeven schakeling om het spanningssignaal Ue te verkrijgen, dat vervolgens wordt verwerkt of rechtstreeks naar de pWM-controller wordt gestuurd. De operationele spanningsversterker (e/a) in figuur 2 heeft drie functies: ① Het verschil tussen de uitgangsspanning en de gegeven spanning Uref versterken en terugkoppelen om de nauwkeurigheid van de spanningsstabilisatie in de stabiele toestand te garanderen. De DC-versterkingsversterking van deze opamp is theoretisch oneindig, maar is in werkelijkheid de open-lus versterkingsversterking van de opamp. ② Zet het gelijkspanningssignaal met een brederbandige schakelruiscomponent aan de uitgangszijde van het hoofdcircuit van de schakelaar om in een relatief "schoon" DC-feedbackstuursignaal (Ue) met een bepaalde amplitude, dat de laagfrequente DC-component vasthoudt en verzwakt de AC-hoogfrequente component. Omdat de schakelruis een hogere frequentie en grotere amplitude heeft, zal de stabiele feedback instabiel zijn als de hoogfrequente schakelruis niet voldoende wordt verzwakt; als de hoogfrequente schakelruis te veel wordt gedempt, zal de dynamische respons traag zijn. Hoewel tegenstrijdig, is het basisontwerpprincipe voor operationele versterkers met spanningsfouten nog steeds "de laagfrequente versterking moet hoog zijn en de hoogfrequente versterking moet laag zijn". ③ Kalibreer het volledige gesloten-lussysteem om het gesloten-lussysteem stabiel te laten werken.
Schakelende voeding pWM-karakteristieken
1) Verschillende pWM-feedbackbesturingsmodi hebben verschillende voor- en nadelen. Bij het ontwerpen en selecteren van een schakelende voeding moet de juiste pWM-besturingsmodus worden geselecteerd op basis van de specifieke situatie.
2) Bij de selectie van pWM-feedbackmethoden voor verschillende besturingsmodi moet rekening worden gehouden met de ingangs- en uitgangsspanningsvereisten van de specifieke schakelende voeding, de topologie van het hoofdcircuit en de apparaatselectie, de hoogfrequente ruis van de uitgangsspanning, de werkcyclus variatiebereik, enz.
3) pWM-besturingsmodi evolueren, zijn onderling verbonden en kunnen onder bepaalde omstandigheden in elkaar worden omgezet.
