Cercetări privind oscilația subarmonică în modul curent de vârf de comutare a surselor de alimentare
DC-Sursele de alimentare comutatoare DC au fost utilizate pe scară largă în domeniul electronicii, al echipamentelor electrice și al aparatelor electrocasnice datorită avantajelor lor de dimensiuni reduse, greutate redusă, eficiență ridicată și performanță stabilă și au intrat într-o perioadă de dezvoltare rapidă. DC-Sursele de alimentare comutatoare DC folosesc semiconductori de putere ca comutatoare pentru a regla tensiunea de ieșire prin controlul ciclului de lucru al comutatoarelor. Topologia circuitului său de control este împărțită în modul curent și modul tensiune. Controlul modului de curent este utilizat pe scară largă datorită avantajelor sale, cum ar fi răspunsul dinamic rapid, circuitul de compensare simplificat, lățimea de bandă de câștig mare, inductanța mică de ieșire și partajarea ușoară a curentului. Controlul modului curent este împărțit în controlul curentului de vârf și controlul curentului mediu. Avantajele curentului de vârf sunt: 1) răspuns rapid tranzitoriu în buclă închisă-și răspuns rapid tranzitoriu la modificările tensiunii de intrare și ale sarcinii de ieșire; 2) Bucla de control este ușor de proiectat; 3) Are o funcție simplă de echilibrare magnetică automată; 4) Are funcție instantanee de limitare a curentului de vârf etc. Cu toate acestea, curentul de vârf al inductorului poate provoca oscilații subarmonice în sistem. Deși multe literaturi au introdus acest lucru într-o oarecare măsură, ei nu au studiat în mod sistematic oscilațiile subarmonice, în special cauzele și implementările specifice ale circuitelor. Acest articol va realiza un studiu sistematic asupra oscilațiilor subarmonice.
Cauza oscilației prima armonică
Luând ca exemplu sursa de alimentare cu comutație în modul curent de vârf cu modulație PWM (așa cum se arată în Figura 1 și este furnizată structura de compensare a pantei în jos), cauzele oscilației subarmonice sunt analizate în detaliu din diferite perspective.
Pentru modul de control al buclei interioare de curent, Figura 2 arată variația curentului inductorului atunci când ciclul de funcționare al sistemului este mai mare de 50% și curentul inductorului trece printr-un pas mic. Linia continuă reprezintă forma de undă a curentului inductorului în timpul funcționării normale a sistemului, iar linia întreruptă reprezintă forma de undă de lucru reală a curentului inductorului. Se poate observa că: 1) eroarea curentului de inductanță în următorul ciclu de ceas este mai mare decât cea din ciclul anterior, indicând faptul că semnalul de eroare a curentului de inductanță oscilează și diverge, iar sistemul este instabil; 2) Perioada de oscilație este de două ori mai mare decât perioada de comutare, ceea ce înseamnă că frecvența de oscilație este jumătate din frecvența de comutare. Aceasta este originea numelui de oscilație subarmonică. Figura 3 arată variația curentului inductorului atunci când ciclul de funcționare al sistemului este mai mare de 50% și există un pas mic AD în ciclul de funcționare. Se poate observa că sistemul prezintă și oscilații subarmonice. Când ciclul de funcționare al sistemului este mai mic de 50%, deși perturbările în curentul inductorului sau ciclul de lucru pot provoca, de asemenea, oscilații în semnalul de eroare a curentului inductorului, această oscilație aparține oscilației de dezintegrare. Sistemul este stabil.
