Исследование пиковых токовых режимов субгармонических колебаний в импульсных источниках питания
Импульсный источник питания постоянного тока широко используется в области электроники, электрооборудования, бытовой техники и вступил в период быстрого развития благодаря преимуществам небольшого размера, легкого веса, высокой эффективности, стабильной работы и т. д. Импульсный источник питания использует силовые полупроводники в качестве переключателей и регулирует выходное напряжение, контролируя рабочий цикл переключателей. Его топология схемы управления разделена на режим тока и режим напряжения. Управление в режиме тока широко используется благодаря преимуществам быстрого динамического отклика, упрощенной схемы компенсации, большой полосы усиления, малой выходной индуктивности и простоты выравнивания. Управление в режиме тока подразделяется на управление пиковым током и управление средним током, а преимущества пикового тока заключаются в следующем:
1) Переходный процесс с обратной связью относительно быстрый, переходный процесс на изменения входного напряжения и изменения выходной нагрузки также относительно быстрый; 2) Контур управления легко спроектировать.
2) контур управления прост в проектировании; и
3) имеет простую и автоматическую функцию магнитной балансировки; 4) имеет функцию ограничения переходного пикового тока и так далее. Тем не менее, пиковый ток индуктора может привести к появлению в системе субгармонических колебаний, во многих литературных источниках, хотя это и представлено в некоторой степени, но нет систематического исследования субгармонических колебаний, особенно их причин и конкретной реализации схемы, эта статья будет систематическим исследованием. исследование субгармонических колебаний.
1 Причина субгармонических колебаний
На примере импульсного источника питания с ШИМ-модулированным режимом пикового тока (как показано на рис. 1 и приведена структура компенсации спада) причины субгармонических колебаний подробно анализируются с разных точек зрения.
Для текущего режима управления по внутреннему контуру на рис. 2 показано изменение тока дросселя, когда рабочий цикл системы превышает 50 % и ток дросселя претерпевает небольшой скачок ∆Script, где сплошная линия представляет собой форму сигнала тока дросселя, когда система работает нормально, а пунктирная линия представляет собой фактическую рабочую форму тока индуктора. Видно, что: 1) ошибка тока дросселя последнего тактового цикла больше, чем ошибка предыдущего цикла, т. е. сигнал ошибки тока дросселя колеблется и расплывается, и система нестабильна; 2) период колебаний в два раза превышает период переключения, т. е. частота колебаний составляет 1/2 частоты переключения, откуда и происходит название субгармонического колебания. На рисунке 3 показано, что когда рабочий цикл системы превышает 50% и рабочий цикл имеет небольшой шаг AD, при изменении тока индуктора видно, что в системе также появляются субгармонические колебания. А когда рабочий цикл системы составляет менее 50%, хотя возмущение тока индуктора или рабочего цикла также приводит к колебаниям сигнала ошибки тока индуктора, это колебание относится к колебаниям затухания. Система стабильна.
