Discuție despre sursa de alimentare stabilizată DC cu comutare de înaltă performanță
Odată cu dezvoltarea continuă a tehnologiei electronice de putere, sursele de alimentare reglate DC cu comutare de înaltă performanță vor fi utilizate pe scară largă în sistemele de alimentare. Principalele avantaje ale comutării curentului continuu sunt: stabilitate de lucru, fiabilitate bună, greutate redusă, eficiență ridicată și consum redus de energie etc., tendința sa de dezvoltare este mai competitivă decât alți curenți de comutare. Comutarea curentului continuu este utilizat în domeniul alimentării cu accelerator de particule și așa mai departe. După o analiză cuprinzătoare și o analiză generală. Cercetătorii relevanți în tehnologie au proiectat o sursă de alimentare reglată DC cu comutare de înaltă performanță, utilizând un model de semnal mic de conversie DC/DC cu punte de control defazată.
1 Analiza modelului dinamic de semnal mic
Selecția de modele dinamice cu semnal mic este diversă, iar rezultatele de proiectare obținute prin utilizarea diferitelor modele sunt diferite. Sursa de alimentare comutată este în esență un obiect de control neliniar. Folosirea metodei analitice pentru a ghida modelarea poate doar aproxima modelul de perturbare a semnalului mic în starea de echilibru, iar concluzia obținută atunci când se utilizează acest model pentru a explica perturbația la scară largă Nu este complet exactă. Practic beneficiază de faptul că sursa de alimentare în comutație funcționează în general în stare staționară. Sursa de alimentare CC cu comutație de înaltă performanță, proiectată conform modelului de perturbare a semnalului mic, combinată cu utilizarea circuitelor auxiliare, poate face ca performanța sursei de comutație să îndeplinească cerințele.
2 Determinarea indicelui de performanță al sursei de alimentare cu curent continuu stabilizat
2.1 Cerințe privind indicele de stabilitate
Conform datelor relevante și rezultatelor practice, sistemele diferite ar trebui să aibă grade diferite de robustețe, iar caracteristicile lor tranzitorii sunt relativ bune. Cu toate acestea, pentru o sursă de alimentare cu curent continuu stabilizat, aceasta necesită ca marja de câștig a sistemului să fie mai mare sau egală cu 40 dB, iar marja de fază să fie mai mare sau egală cu 30 dB.
2.2 Indicele de răspuns tranzitoriu
Când sursa de alimentare comutată este perturbată, ieșirea acesteia va fi afectată și va cauza fluctuații corespunzătoare și, în final, va reveni treptat la o valoare stabilă. De obicei, folosim intervalul de depășire și durata timpului de recuperare dinamică pentru a evalua caracteristicile dinamice. Cu cât frecvența de încrucișare este mai mare, cu atât timpul necesar pentru recuperarea dinamică este mai scurt; există și amplitudinea depășirii și marginea de fază
în strânsă corelare.
2.3 Analiza preciziei sursei de alimentare
Precizia tensiunii are cerințe stricte, iar domeniul său de proiectare nu este mai mare de 1‰, iar ondulația nu este mai mare de 1‰. Cu toate acestea, ondulația este împărțită în două părți, frecvență înaltă și frecvență joasă. Frecvența de comutare face ca partea de înaltă frecvență să fie suprimată de filtrul de ieșire; fluctuația rețelei introduce partea de frecvență joasă, iar partea de frecvență joasă depinde în principal de feedback-ul negativ al sistemului pentru a o depăși.
3 Analiza și proiectarea sursei de alimentare cu comutare de înaltă performanță reglată în curent continuu
3.1 Proiectarea și aplicarea rețelei de compensare
În proiectarea unei surse de alimentare stabile, metoda cea mai frecvent utilizată este utilizarea algoritmului PI sau PID pentru a proiecta rețeaua de compensare. După ce regulatorul PI este compensat, capacitatea sistemului de a rezista interferențelor de înaltă frecvență este mult îmbunătățită, iar singurul dezavantaj este performanța dinamică slabă. Când se introduce algoritmul diferențial, viteza de răspuns a sistemului va fi mult îmbunătățită, dar există și anumite defecte: (1) Introducerea suplimentară a prea multor puncte zero va crește sensibilitatea la semnalele de înaltă frecvență și va provoca cu ușurință blocarea amplificatorului. . (2) Mărirea corespunzătoare ondulației de comutare crește, ceea ce face ca amplificatorul să intre cu ușurință în regiunea neliniară. Prin urmare, încercați să alegeți decalajul principal pentru a face compensații aferente rețelei de compensare.
3.2 Principiul de proiectare al sursei de alimentare cu comutare de înaltă performanță reglată în curent continuu
În proiectarea sursei de alimentare reglate de tip comutator de înaltă performanță, indicatorii tehnici ideali: (1) Tensiune AC de intrare 220V (50Hz ~ 60Hz). (2) Tensiune DC de ieșire 5V, curent de ieșire 3A. (3) Când tensiunea de intrare AC variază între 180V și 250V, variația relativă a tensiunii de ieșire este mai mică de 2%. (4) Rezistența de ieșire R0 este mai mică de 0,1 V. (5) Tensiunea maximă de ondulare de ieșire este mai mică de 10mv.
Principiul de lucru de bază: frecvența de lucru a sursei de alimentare liniară reglată cu auto-flux este scăzută, iar starea tubului de reglare este mare, iar eficiența este scăzută. Când tubul de reglare funcționează în starea de comutare, volumul este mic și eficiența este ridicată. În funcție de generarea semnalelor de comutare, există două tipuri de surse de alimentare stabilizate DC de tip comutator: autoexcitate și alte excitate și pot fi împărțite în două categorii: stocarea inductivă a energiei și cuplarea transformatorului în ceea ce privește metodele de transfer de energie. Sursă de alimentare DC stabilizată de tip comutator auto-excitat, circuit simplu, domeniu îngust de reglare a tensiunii și stabilitate scăzută a tensiunii de ieșire. Este o sursă de alimentare stabilizată DC de tip comutator interesant, care se bazează în principal pe ajustarea automată a ciclului de lucru al formei de undă de lucru pentru a stabiliza tensiunea de ieșire, iar tensiunea de ieșire este destul de stabilă. Tipul de stocare inductivă a energiei este potrivit pentru utilizarea în sursele de alimentare reglate cu curent continuu sub 50W, în timp ce tipul de cuplare cu transformator este adesea folosit în sursele de alimentare cu curent continuu reglate de mare putere. Circuitul este echipat cu o legătură de amplificare a erorii de feedback, care ajustează automat raportul de funcționare al undei dreptunghiulare de pe partea primară a transformatorului în funcție de modificarea tensiunii de ieșire, astfel încât să se realizeze scopul de a stabiliza tensiunea de ieșire.
