本篇文章为LTspice仿真-Buck电压反馈的续篇,仿真大同小异,区别在于电压单环反馈的B2由锯齿波更换为输出电感L1的电流。
由于直接采样电感电流作为内环反馈,对于输入电压的变化可以快速调节占空比,稳定输出电压,消除了反馈的延迟响应,可以实现逐脉冲限流的功能。
下面针对输入电压变化和负载的变化进行仿真,看看效果
1、输入电压变化
输入电压为12、14、16、18、20、22、24V,从上图可以看出仿真的输出电压都重合在一起了,输出电压很稳定。
2、负载变化
Ro跳变负载分别为2、4、6Ω,并于R1=5Ω进行并联仿真,负载每5ms跳变一次;从上图的输出电压可以看出,上冲/下冲的电压还是很大,具体数值如下:
负载2Ω//5Ω的情况下,输出电压上冲至11.049V、下冲至0.467757V,过冲太大。
a、尝试改变输出电感值试验一下
仿真输出电感值100uH至10mH,步进500uH,一共仿真了63组波形。
因仿真的数据较多,挑选输出电阻2Ω//5Ω进行查看,数据如下:
输出电感越大,上冲与下冲越大,应该是与响应时间有关系;即使是第1组输出电感为100uH,上冲8.7899V,下冲为2.65811V,过冲还是比较大,未能很好的解决问题。
b、尝试改变比例增益、输出电容
结合以上a项测试数据的基础上,仿真输出电感为100uH至2.6mH,步进500uH,一共得到18组波形和数据
将数据整理成表格进行查看:
通过调节PI参数,从波形看到,开机启动电压产生很大的过冲。
实际设计产品时需要结合PI参数、输出电感、输出电容、输入电容、开机启动电压、动态过冲电压等等的参数,进行综合评估。
仿真文件已放置于配套资料里面,有兴趣的朋友可以实际试验一下,或者调节其他参数进行验证。
仿真模型加载说明:
解压缩文件
双击打开“installXVII.bat”
输入数字“1”,自动安装Lib文件夹内的控制模型。