Ricerca sull'oscillazione subarmonica nella modalità di corrente di picco degli alimentatori a commutazione
CC-Gli alimentatori a commutazione CC sono stati ampiamente utilizzati nei settori dell'elettronica, delle apparecchiature elettriche e degli elettrodomestici grazie ai vantaggi di dimensioni ridotte, leggerezza, alta efficienza e prestazioni stabili e sono entrati in un periodo di rapido sviluppo. Gli alimentatori a commutazione CC-CC utilizzano semiconduttori di potenza come interruttori per regolare la tensione di uscita controllando il ciclo di lavoro degli interruttori. La topologia del circuito di controllo è divisa in modalità corrente e modalità tensione. Il controllo della modalità corrente è ampiamente utilizzato grazie ai suoi vantaggi quali risposta dinamica rapida, circuito di compensazione semplificato, ampia larghezza di banda di guadagno, piccola induttanza di uscita e facile condivisione della corrente. Il controllo della modalità corrente è suddiviso in controllo della corrente di picco e controllo della corrente media. I vantaggi della corrente di picco sono: 1) risposta transitoria rapida a circuito chiuso- e risposta transitoria rapida alle variazioni della tensione di ingresso e del carico di uscita; 2) Il circuito di controllo è facile da progettare; 3) Ha una semplice funzione di bilanciamento magnetico automatico; 4) Ha una funzione di limitazione istantanea della corrente di picco, ecc. Tuttavia, la corrente di picco dell'induttore può causare oscillazioni subarmoniche nel sistema. Sebbene molta letteratura abbia introdotto questo in una certa misura, non ha studiato sistematicamente le oscillazioni subarmoniche, in particolare le loro cause e le implementazioni circuitali specifiche. Questo articolo condurrà uno studio sistematico sulle oscillazioni subarmoniche.
Causa dell'oscillazione della prima armonica
Prendendo come esempio l'alimentatore switching in modalità corrente di picco con modulazione PWM (come mostrato nella Figura 1, e viene fornita la struttura di compensazione della pendenza discendente), le cause dell'oscillazione subarmonica vengono analizzate in dettaglio da diverse prospettive.
Per la modalità di controllo del circuito interno di corrente, la Figura 2 mostra la variazione della corrente dell'induttore quando il ciclo di lavoro del sistema è superiore al 50% e la corrente dell'induttore subisce un piccolo incremento. La linea continua rappresenta la forma d'onda della corrente dell'induttore durante il normale funzionamento del sistema, mentre la linea tratteggiata rappresenta la forma d'onda di funzionamento effettiva della corrente dell'induttore. Si può vedere che: 1) l'errore di corrente di induttanza nel ciclo di clock successivo è maggiore di quello del ciclo precedente, indicando che il segnale di errore di corrente di induttanza oscilla e diverge e il sistema è instabile; 2) Il periodo di oscillazione è il doppio del periodo di commutazione, il che significa che la frequenza di oscillazione è la metà della frequenza di commutazione. Questa è l'origine del nome oscillazione subarmonica. La Figura 3 mostra la variazione della corrente dell'induttore quando il ciclo di lavoro del sistema è superiore al 50% e c'è un piccolo gradino AD nel ciclo di lavoro. Si può vedere che il sistema presenta anche oscillazioni subarmoniche. Quando il ciclo di lavoro del sistema è inferiore al 50%, sebbene i disturbi nella corrente dell'induttore o nel ciclo di lavoro possano anche causare oscillazioni nel segnale di errore della corrente dell'induttore, questa oscillazione appartiene all'oscillazione di decadimento. Il sistema è stabile.
