出设定)开关关断。如果占空比超过50%,电感电流的上升时间就大于整个周期的50%,
那么电流下降时间就小于一个周期的50%’。在较短的时间内,电流还没有来得及回到静态
初始值,下一个周期接着又开始了。下一个周期的初始电流变大了。在接下来的这个周期里,
电感电流很快就上升到参考点,使导通时间变短,占空比变得更窄;和上一个周期相比,这
个周期的占空比减小到50%以内。但是这样又导致关断时间太长,下一个周期电流的初始值
太小,又使得占空比再一次超过50%。如此循环,电流以间隔一个周期过大和过小的方式出
现振荡。
控制。
电流模式控制的好处:
从实用的目的来说,用第二个环路,即内环(见附图1)的目的是为了控制电感电流,使电感
影响不出现在功率回路的传递函数中。这是因为功率回路的传递函数已经包含了电流闭环回路
在内,因此电感的作用完全被环路包括在内而不会出现在响应特性中。这样就不必担心输出!"
谐振回路,在高频段,就只有一个极点(输出电容),相移是-90°而不是-180°。由于这些原因,
电流模式控制要比电压模式控制更加容易,而且也使得电流模式控制的带宽可以更宽。
局限性:
一般地,电流模式控制用电阻(或者用电流变压器)来检测电流,并把电流信号反馈到PWM芯片。
但是,当负载电流减小的时候,检测到的电流自然也随着减小。如果负载非常轻,电流信号小到可
以忽略,系统中电流环就不起作用。
心得:这就是电源网钟工及老寿他们所说,轻载时开环,全负荷时闭环的由来。
---------------继续10月22日
为采用”电流互感器“反馈的弧焊电源反馈结构意图
在逆变弧焊电源处于轻载时,逆变占空比很小,输出电流变化很小,检测到的输出电流Ic波形对应的Vs几乎是平的,没有斜坡,
与左图中的误差电压Ve比较会很不稳定,甚至会失控。为避免这种失控,有些电路会加入假负载;但为提高效率,不能加
太大的假负载,
在Vs上迭加一个斜坡ΔVs而变成Vs′再和误差电压Ve比较。迭加的这个斜坡的斜率m等于在逆变主开关关断期间(TOFF
内),IL下降斜率等效到Vs的量值m2的0.75倍。电流斜坡补偿还要同时实现窄脉冲电压型PWM控制,解决逆变弧焊电源
轻载失控问题,
图a是采用3846的VCT斜坡波形,经A跟随后,用电阻网络分压,然后再与电流斜坡信号Vs迭加,该电阻网络是受电流信号
Vs控制的,Vs滤波后和参考值Vr比较,控制补偿斜率。大电流时C输出为低电平,VTo截止,补偿斜率稍小一些,完全呈现电
流型控制方式。小电流时C输出为高电平,光电耦合器VTo导通,补偿斜率大,主要呈现电压型控制方式。分段补偿后的
Vs′波形见上图c。需要说明的是,这里假设正常负载下,在允许的输入电压范围内,在规定输出电压调节范围内,占空比
一般不会小到高斜率补偿的范围,只在轻载和空载时才有比较小的占空比。
上图b是采用3875内部的恒流源(IH=VREF/RP)给电容C充电。由于随着电压Vs′的升高,C的充电电流越来越小,斜坡的等效
斜率也就越来越小,在每个振荡周期的起始时刻,先用同步脉冲Syn通过三极管VT给放电复位。补偿后的Vs′波形见上图d。
采用a结构的电流斜坡分段补偿效果:在t0时刻开关管开通,一个脉冲电流周期开始,在很短时间内(t0~t1),脉冲电流检测信
号从零上升到最小电流im,并有一定的尖峰毛刺。在时间阶段t1~t2内,电流上升快,主要是强补偿成分。在时间阶段t2~t3
内,电流上升较慢,为弱补偿,主要是弧焊电源输出滤波电感电流上升检测值成分。在t3时刻有一定的尖峰毛刺,与t1时刻的
尖峰毛刺。
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更新----10月24日
为何要与环路补偿纠缠不休Michael O’Loughlin,德州仪器 (TI).doc
电源环路设计探讨.pdf 通嘉科技 :这篇文章想到相位裕量参照180度,这个文章讲的是360°,请帮忙讲解下。
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截止81楼参与者的观点总结:感谢ansunhsu,王工,吴工等热情参与
假定非隔离Buck电感!开关频率固定,电感充电、放电时间和一定。
当系统受到扰动后,充电、放电时间发生变动。
黑色线波形,表示稳定状态;1图最上一根直线,是反馈形成的“电流限制线”。
1图
红色线波形,表示受干扰后充电、放电时间发生变动(占空比变了),从而偏差越来越大(没有
与黑色线波形重合偏差越来越大了).
2图
红色线波形,表示受干扰后充电、放电时间发生变动(占空比变了),但由于斜坡补偿(尖角向下
的三角形),从而偏差越来越小。在第三个周期就可以与正常情况下的黑色线波形重合了。
2图
灰色虚线,还是那根反馈形成的“电流限制线”。但加了斜坡补偿后,真正的“电流限制线”是锯齿波。
反馈是来不及做这么快调整的! 反馈形成的“电流限制线”,一般要经过十几个周期的时间,才能“拨
乱反正” 而加了斜坡补偿的锯齿波“电流限制线”是逐周期的,每个周期都在“拨乱反正”。