Исследование субгармонических колебаний в режиме пикового тока импульсных источников питания
Источники питания постоянного тока-Импульсные источники питания постоянного тока широко используются в области электроники, электрооборудования и бытовой техники благодаря своим преимуществам, заключающимся в небольшом размере, легком весе, высокой эффективности и стабильной работе, и вступили в период быстрого развития. Импульсные источники питания постоянного тока-постоянного тока используют силовые полупроводники в качестве переключателей для регулировки выходного напряжения путем управления рабочим циклом переключателей. Топология схемы управления разделена на режим тока и режим напряжения. Управление в режиме тока широко используется благодаря его преимуществам, таким как быстрый динамический отклик, упрощенная схема компенсации, большая полоса усиления, малая выходная индуктивность и простое распределение тока. Управление в режиме тока делится на управление пиковым током и управление средним током. Преимущества пикового тока: 1) быстрая переходная реакция с замкнутым контуром и быстрая переходная реакция на изменения входного напряжения и выходной нагрузки; 2) Контур управления прост в проектировании; 3) Имеет простую функцию автоматического магнитного баланса; 4) Имеет функцию мгновенного ограничения пикового тока и т. д. Однако пиковый ток дросселя может вызвать субгармонические колебания в системе. Хотя во многих литературных источниках это в некоторой степени представлено, они не изучали систематически субгармонические колебания, особенно их причины и конкретные реализации схем. В этой статье будет проведено систематическое исследование субгармонических колебаний.
Причина колебаний 1-й гармоники
На примере импульсного источника питания с режимом пикового тока ШИМ-модуляции (как показано на рисунке 1 и представлена структура компенсации спада наклона) причины субгармонических колебаний подробно анализируются с разных точек зрения.
Для текущего режима управления внутренним контуром на рисунке 2 показано изменение тока дросселя, когда рабочий цикл системы превышает 50% и ток дросселя претерпевает небольшой скачок. Сплошная линия представляет форму сигнала тока индуктора во время нормальной работы системы, а пунктирная линия представляет фактическую рабочую форму тока индуктора. Видно, что: 1) ошибка тока индуктивности в следующем тактовом цикле больше, чем в предыдущем цикле, что указывает на то, что сигнал ошибки тока индуктивности колеблется и расходится, а система нестабильна; 2) Период колебаний в два раза превышает период переключения, что означает, что частота колебаний составляет половину частоты переключения. Отсюда и произошло название субгармоническое колебание. На рисунке 3 показано изменение тока дросселя, когда рабочий цикл системы превышает 50% и в рабочем цикле присутствует небольшой шаг AD. Видно, что в системе также наблюдаются субгармонические колебания. Когда рабочий цикл системы составляет менее 50%, хотя нарушения тока индуктора или рабочего цикла также могут вызывать колебания сигнала ошибки тока индуктора, эти колебания относятся к затухающим колебаниям. Система стабильна.
