Основной принцип импульсного питания PWM
Основной принцип работы ШИМ-переключения или источника питания постоянного тока заключается в том, что при изменении входного напряжения, изменении внутренних параметров и изменении внешней нагрузки схема управления выполняет обратную связь с обратной связью через разницу между управляемым сигналом и опорным сигналом. отрегулировать коммутационное устройство главной цепи. Ширина импульса проводимости делает выходное напряжение или ток импульсного источника питания и другие управляемые сигналы стабильными.
Основной принцип импульсного питания ШИМ
Частота переключения ШИМ, как правило, постоянна, а управляющие сигналы дискретизации включают в себя: выходное напряжение, входное напряжение, выходной ток, выходное напряжение дросселя и пиковый ток переключающих устройств. Эти сигналы могут формировать одноконтурную, двухконтурную или многоконтурную систему обратной связи для достижения цели стабилизации напряжения, стабилизации тока и постоянной мощности. В то же время могут быть реализованы некоторые дополнительные функции, такие как защита от перегрузки по току, магнитное поле против смещения и разделение тока. В настоящее время существует в основном пять режимов управления обратной связью ШИМ.
Импульсный режим управления обратной связью ШИМ источника питания
Вообще говоря, понижающий прерыватель, показанный в прямой основной схеме, является упрощенным представлением, а Ug представляет выходной управляющий ШИМ-сигнал схемы управления. В зависимости от выбора различных режимов управления ШИМ с обратной связью входное напряжение Uin, выходное напряжение Uout, ток коммутационного устройства (полученный из точки b) и ток катушки индуктивности (полученный из точки c или d) в цепи могут использоваться в качестве выборки. управляющие сигналы. Когда выходное напряжение Uвых используется в качестве управляющего сигнала дискретизации, оно обычно обрабатывается схемой, показанной на рис. 2, для получения сигнала напряжения Ue, который затем обрабатывается или напрямую отправляется в ШИМ-контроллер. Операционный усилитель напряжения (e/a) выполняет три функции:
① Разница между выходным напряжением и заданным напряжением Uref усиливается и возвращается обратно для обеспечения точности регулирования напряжения в установившемся режиме. Коэффициент усиления по постоянному току операционного усилителя теоретически бесконечен, но на самом деле это коэффициент усиления без обратной связи операционного усилителя.
② Преобразование сигнала постоянного напряжения с коммутационными шумовыми составляющими более широкой полосы частот на выходе основной цепи коммутатора в относительно «чистый» сигнал управления обратной связью постоянного тока (Ue) с определенной амплитудой, то есть сохранение постоянного низкочастотного компонентов и ослабить высокочастотные компоненты переменного тока. Поскольку частота шума переключения высока, а амплитуда велика, если ослабление высокочастотного шума переключения недостаточно, установившаяся обратная связь будет нестабильной; если затухание высокочастотного шума переключения слишком велико, динамический отклик будет медленным. Несмотря на то, что они противоречат друг другу, основной принцип конструкции операционного усилителя ошибки напряжения по-прежнему заключается в том, что «усиление низкой частоты должно быть высоким, усиление высокой частоты должно быть низким».
③ Откорректируйте всю замкнутую систему, чтобы замкнутая система работала стабильно.
Характеристики ШИМ импульсного источника питания
1) Различные режимы управления ШИМ с обратной связью имеют свои преимущества и недостатки. При проектировании импульсного источника питания следует выбирать соответствующий режим управления ШИМ в соответствии с конкретной ситуацией.
2) При выборе методов обратной связи ШИМ для различных режимов управления необходимо учитывать конкретные требования к входному и выходному напряжению импульсного источника питания, топологию основной цепи и выбор устройства, высокочастотный шум выходного напряжения и диапазон изменения рабочего цикла.
3) Режим управления ШИМ развивается и изменяется, взаимосвязан и может переходить друг в друга при определенных условиях.
