Modalità di commutazione dell'alimentatore Modalità di controllo del feedback PWM
Il principio di funzionamento di base della stabilizzazione della tensione di commutazione PWM o dell'alimentatore di stabilizzazione della corrente è che quando la tensione di ingresso cambia, i parametri interni cambiano e il carico esterno cambia, il circuito di controllo esegue un feedback ad anello chiuso attraverso la differenza tra il segnale controllato e il riferimento segnale per regolare il dispositivo di commutazione del circuito principale. L'ampiezza dell'impulso di accensione stabilizza il segnale controllato come la tensione di uscita o la corrente dell'alimentatore switching.
Principi base dell'alimentatore switching pWM
La frequenza di commutazione di pWM è generalmente costante e i segnali di campionamento di controllo includono: tensione di uscita, tensione di ingresso, corrente di uscita, tensione dell'induttore di uscita e corrente di picco del dispositivo di commutazione. Questi segnali possono formare un sistema di feedback a loop singolo, doppio o multi-loop per ottenere stabilizzazione della tensione, corrente stabile e potenza costante. Allo stesso tempo, è possibile ottenere alcune protezioni da sovracorrente, magnetizzazione anti-bias, condivisione di corrente e altre funzioni. Attualmente esistono cinque principali modalità di controllo del feedback pWM.
Modalità di controllo feedback pWM dell'alimentatore switching
In generale, il circuito principale diretto può essere semplificato dal chopper buck mostrato nella Figura 1 e Ug rappresenta il segnale di comando in uscita pWM del circuito di controllo. A seconda della selezione delle diverse modalità di controllo del feedback pWM, la tensione di ingresso Uin, la tensione di uscita Uout, la corrente del dispositivo di commutazione (derivata dal punto b) e la corrente dell'induttore (derivata dal punto c o dal punto d) nel circuito possono essere utilizzate come segnali di controllo del campionamento. Quando la tensione di uscita Uout viene utilizzata come segnale di campionamento di controllo, solitamente viene elaborata dal circuito mostrato in Figura 2 per ottenere il segnale di tensione Ue, che viene poi elaborato o inviato direttamente al controller pWM. L'amplificatore operazionale di tensione (e/a) nella Figura 2 ha tre funzioni: ① Amplifica e retroagisce la differenza tra la tensione di uscita e la tensione Uref data per garantire la precisione della stabilizzazione della tensione in stato stazionario. Il guadagno di amplificazione CC di questo amplificatore operazionale è teoricamente infinito, ma in realtà è il guadagno di amplificazione ad anello aperto dell'amplificatore operazionale. ② Convertire il segnale di tensione CC con una componente di rumore di commutazione a banda più ampia all'estremità di uscita del circuito principale dell'interruttore in un segnale di controllo di feedback CC relativamente "pulito" (Ue) con una certa ampiezza, che mantiene la componente CC a bassa frequenza e attenua la componente AC ad alta frequenza. Poiché il rumore di commutazione ha una frequenza più elevata e un'ampiezza maggiore, se il rumore di commutazione ad alta frequenza non è sufficientemente attenuato, la retroazione a stato stazionario sarà instabile; se il rumore di commutazione ad alta frequenza viene attenuato troppo, la risposta dinamica sarà lenta. Sebbene contraddittorio, il principio di progettazione di base per gli amplificatori operazionali con errore di tensione è ancora "il guadagno a bassa frequenza dovrebbe essere elevato e il guadagno ad alta frequenza dovrebbe essere basso". ③ Calibrare l'intero sistema a circuito chiuso per farlo funzionare in modo stabile.
Caratteristiche pWM degli alimentatori switching
1) Diverse modalità di controllo del feedback pWM presentano vantaggi e svantaggi diversi. Quando si progetta e si seleziona un alimentatore switching, è necessario selezionare la modalità di controllo PWM appropriata in base alla situazione specifica.
2) La selezione dei metodi di feedback pWM per varie modalità di controllo deve tenere conto dei requisiti di tensione di ingresso e di uscita dello specifico alimentatore switching, della topologia del circuito principale e della selezione del dispositivo, del rumore ad alta frequenza della tensione di uscita, del ciclo di lavoro intervallo di variazione, ecc.
3) Le modalità di controllo PWM si evolvono, sono interconnesse e possono trasformarsi l'una nell'altra in determinate condizioni.
