Anahtarlamalı güç kaynaklarında tepe akım modundaki harmonik altı salınımların incelenmesi
DC-DC anahtarlamalı güç kaynağı elektronik, elektrikli ekipman, ev aletleri alanında yaygın olarak kullanılmaktadır ve küçük boyut, hafiflik, yüksek verimlilik, istikrarlı performans vb. avantajlarından dolayı hızlı bir gelişme dönemine girmiştir. DC-DC Anahtarlamalı güç kaynağı, güç yarı iletkenlerini anahtar olarak kullanır ve anahtarların görev döngüsünü kontrol ederek çıkış voltajını ayarlar. Kontrol devresi topolojisi akım modu ve voltaj moduna bölünmüştür; hızlı dinamik yanıt, basitleştirilmiş kompanzasyon devresi, büyük kazanç bant genişliği, küçük çıkış endüktansı ve kolay eşitleme avantajlarından dolayı akım modu kontrolü yaygın olarak kullanılmaktadır. Akım modu kontrolü ayrıca tepe akım kontrolü ve ortalama akım kontrolüne bölünmüştür ve tepe akımının avantajları şunlardır:
1) Geçici kapalı döngü tepkisi nispeten hızlıdır ve giriş voltajındaki değişikliklere ve çıkış yükündeki değişikliklere verilen geçici tepki de nispeten hızlıdır; 2) Kontrol döngüsünün tasarımı kolaydır.
2) kontrol döngüsünün tasarımı kolaydır; Ve
3) basit ve otomatik bir manyetik dengeleme fonksiyonuna sahiptir; 4) geçici bir tepe akımı sınırlama fonksiyonuna sahiptir vb. Bununla birlikte, tepe indüktör akımı sistemin harmonik altı salınım gibi görünmesine neden olabilir, birçok literatürde bu bir dereceye kadar tanıtılmış olmasına rağmen, özellikle nedenleri ve özel devre uygulaması olmak üzere alt harmonik salınımla ilgili sistematik bir çalışma yoktur, bu makale sistematik bir çalışma olacaktır. Harmonik altı salınımın incelenmesi.
1 Alt harmonik salınımın nedeni
Örnek olarak PWM modülasyonlu tepe akım modu anahtarlamalı güç kaynağı alınarak (Şekil 1'de gösterildiği gibi ve aşağı eğim dengeleme yapısı verilmiştir), alt harmonik salınımların nedenleri farklı perspektiflerden ayrıntılı olarak analiz edilmiştir.
Mevcut iç döngü kontrol modu için, Şekil 2, sistem görev döngüsü %50'den büyük olduğunda ve indüktör akımı küçük bir adım ∆Script'e girdiğinde indüktör akımı değişimini verir; burada düz çizgi, aşağıdaki durumlarda indüktör akımının dalga biçimidir: sistem normal çalışıyor ve kesikli çizgi, indüktör akımının gerçek çalışma dalga biçimidir. Görülebileceği gibi: 1) ikinci saat çevriminin endüktör akım hatası önceki çevriminkinden daha büyüktür, yani indüktör akım hata sinyali salınır ve yayılır ve sistem kararsızdır; 2) salınım periyodu anahtarlama periyodunun iki katıdır, yani salınım frekansı anahtarlama frekansının 1/2'sidir, alt harmonik salınımın adı da buradan gelmektedir. Şekil 3, sistem görev döngüsünün %50'den büyük olduğu ve indüktör akımı değiştiğinde görev döngüsünün küçük bir AD adımı oluştuğunu gösterir, sistemin aynı zamanda harmonik altı salınım göstereceği görülebilir. Ve sistem görev döngüsü %50'den az olduğunda, indüktör akımının veya görev döngüsünün bozulması aynı zamanda indüktör akımı hata sinyalinin salınmasına neden olsa da, bu salınım zayıflama salınımına aittir. Sistem stabildir.
