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請教,電源的電流模式和電壓模式.

請教,電源的電流模式和電壓模式.
電流模式和電壓模式時(shí)怎樣劃分的,是決定于PWM嗎?還是采樣電路或反饋?如果取決于PWM那么其內(nèi)部又有什么不同的地方,設(shè)計(jì)時(shí)各須考慮些什么?不同結(jié)構(gòu)的電源是不是只能采用不同的電流模式和電壓模式?那何種結(jié)構(gòu)須采用何種模式?不采用對應(yīng)模式會出現(xiàn)什么情況?,這些一直困惑著我,希望各位不吝指教!謝謝!
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ridgewang
LV.8
2
2003-07-11 12:03
就拿這兩幅圖說說吧
500) {this.resized=true; this.width=500; this.alt='這是一張縮略圖,點(diǎn)擊可放大。\n按住CTRL,滾動鼠標(biāo)滾輪可自由縮放';this.style.cursor='hand'}" onclick="if(!this.resized) {return true;} else {window.open('http://u.dianyuan.com/bbs/u/0/1057896182.jpg');}" onmousewheel="return imgzoom(this);">
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ridgewang
LV.8
3
2003-07-11 12:04
另一幅
500) {this.resized=true; this.width=500; this.alt='這是一張縮略圖,點(diǎn)擊可放大。\n按住CTRL,滾動鼠標(biāo)滾輪可自由縮放';this.style.cursor='hand'}" onclick="if(!this.resized) {return true;} else {window.open('http://u.dianyuan.com/bbs/u/0/1057896237.jpg');}" onmousewheel="return imgzoom(this);">
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ridgewang
LV.8
4
2003-07-14 08:26
難道這個(gè)問題簡單得讓人不屑一顧嗎?
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cmg
LV.9
5
2003-07-14 09:31
@ridgewang
難道這個(gè)問題簡單得讓人不屑一顧嗎?
是否電壓模式還是電流模式?jīng)Q定于被控制的信號.
簡單的說:電壓模式被控制的信號是人為造的一個(gè)三角波.電流模式被控制的是開關(guān)器件(不一定是開關(guān)管)的真實(shí)電流.
兩種方式各有優(yōu)缺點(diǎn),應(yīng)根據(jù)具體情況選用.
電流方式:自動電壓前饋,優(yōu)良的線路調(diào)整率,反饋補(bǔ)償簡單.但需要斜波補(bǔ)償(有的不需要,但我們講通常的特點(diǎn))
電壓方式:無須斜波補(bǔ)償,反饋設(shè)計(jì)復(fù)雜.
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ridgewang
LV.8
6
2003-07-14 09:56
@cmg
是否電壓模式還是電流模式?jīng)Q定于被控制的信號.簡單的說:電壓模式被控制的信號是人為造的一個(gè)三角波.電流模式被控制的是開關(guān)器件(不一定是開關(guān)管)的真實(shí)電流.兩種方式各有優(yōu)缺點(diǎn),應(yīng)根據(jù)具體情況選用.電流方式:自動電壓前饋,優(yōu)良的線路調(diào)整率,反饋補(bǔ)償簡單.但需要斜波補(bǔ)償(有的不需要,但我們講通常的特點(diǎn))電壓方式:無須斜波補(bǔ)償,反饋設(shè)計(jì)復(fù)雜.
謝謝!能不能具體點(diǎn)?我還是似懂非懂
“電壓模式被控制的信號是人為造的一個(gè)三角波,電流模式被控制的是開關(guān)器件(不一定是開關(guān)管)的真實(shí)電流.” 對這句我不明白.因?yàn)樗械拈_關(guān)電源,要控制輸出,都必須控制其激磁電流的作用時(shí)間.因?yàn)榧ご烹娏魇羌ご藕托纬赡芰總鬟f的根源.顯然,輸入電壓是我們所不能控制的,而激磁電流I=(Vin/L)t,式中L為激磁電感,當(dāng)輸入電壓一定和所用變壓器一定時(shí),唯一我們能控制的就是開關(guān)元件的作用時(shí)間t,從而控制激磁電流的作用時(shí)間,來決定能量輸出的多少.因此,從本質(zhì)上來說,我認(rèn)為所有開關(guān)電源控制的都是變壓器的激磁電流的作用時(shí)間,也就是開關(guān)元件的開啟時(shí)間,當(dāng)然這個(gè)電流也是流過了開關(guān)元件的.所也說本質(zhì)上都是作用于電流,那么電壓模式又是怎么回事呢?
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2003-07-14 11:46
@ridgewang
謝謝!能不能具體點(diǎn)?我還是似懂非懂“電壓模式被控制的信號是人為造的一個(gè)三角波,電流模式被控制的是開關(guān)器件(不一定是開關(guān)管)的真實(shí)電流.”對這句我不明白.因?yàn)樗械拈_關(guān)電源,要控制輸出,都必須控制其激磁電流的作用時(shí)間.因?yàn)榧ご烹娏魇羌ご藕托纬赡芰總鬟f的根源.顯然,輸入電壓是我們所不能控制的,而激磁電流I=(Vin/L)t,式中L為激磁電感,當(dāng)輸入電壓一定和所用變壓器一定時(shí),唯一我們能控制的就是開關(guān)元件的作用時(shí)間t,從而控制激磁電流的作用時(shí)間,來決定能量輸出的多少.因此,從本質(zhì)上來說,我認(rèn)為所有開關(guān)電源控制的都是變壓器的激磁電流的作用時(shí)間,也就是開關(guān)元件的開啟時(shí)間,當(dāng)然這個(gè)電流也是流過了開關(guān)元件的.所也說本質(zhì)上都是作用于電流,那么電壓模式又是怎么回事呢?
不對,不對
電壓模式只有個(gè)電壓環(huán)反饋控制,當(dāng)輸出電壓發(fā)生變化的時(shí)候所產(chǎn)生的負(fù)反饋會改變脈寬,從而抑制電壓變化,達(dá)到穩(wěn)壓.電流型有電流和電壓兩個(gè)反饋環(huán),電壓和電流的變化都會引起脈寬變化,其特點(diǎn)是響應(yīng)快.具體怎么回事,建議你看一下3525和3842的工作原理,比較一下就知道了.
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cmg
LV.9
8
2003-07-14 12:20
@ridgewang
謝謝!能不能具體點(diǎn)?我還是似懂非懂“電壓模式被控制的信號是人為造的一個(gè)三角波,電流模式被控制的是開關(guān)器件(不一定是開關(guān)管)的真實(shí)電流.”對這句我不明白.因?yàn)樗械拈_關(guān)電源,要控制輸出,都必須控制其激磁電流的作用時(shí)間.因?yàn)榧ご烹娏魇羌ご藕托纬赡芰總鬟f的根源.顯然,輸入電壓是我們所不能控制的,而激磁電流I=(Vin/L)t,式中L為激磁電感,當(dāng)輸入電壓一定和所用變壓器一定時(shí),唯一我們能控制的就是開關(guān)元件的作用時(shí)間t,從而控制激磁電流的作用時(shí)間,來決定能量輸出的多少.因此,從本質(zhì)上來說,我認(rèn)為所有開關(guān)電源控制的都是變壓器的激磁電流的作用時(shí)間,也就是開關(guān)元件的開啟時(shí)間,當(dāng)然這個(gè)電流也是流過了開關(guān)元件的.所也說本質(zhì)上都是作用于電流,那么電壓模式又是怎么回事呢?
還是給你舉個(gè)例子比較容易理解.
譬如3842的最常見用法是電流型,當(dāng)輸出電壓改變時(shí),控制反饋電壓也改變,控制電壓改變迫使電感電流也跟著改變(你檢測的是電感電流),脈寬也改變,改變輸出功率.
電壓型IC,如494等,當(dāng)輸出電壓改變時(shí),控制反饋電壓也改變,控制電壓的改變與三角波比較后引起脈寬改變,改變輸出功率.
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cmg
LV.9
9
2003-07-14 12:33
@sometimes
不對,不對電壓模式只有個(gè)電壓環(huán)反饋控制,當(dāng)輸出電壓發(fā)生變化的時(shí)候所產(chǎn)生的負(fù)反饋會改變脈寬,從而抑制電壓變化,達(dá)到穩(wěn)壓.電流型有電流和電壓兩個(gè)反饋環(huán),電壓和電流的變化都會引起脈寬變化,其特點(diǎn)是響應(yīng)快.具體怎么回事,建議你看一下3525和3842的工作原理,比較一下就知道了.
你看到的只是現(xiàn)象,不是問題的本質(zhì).
電流型是在輸出電壓改變時(shí)控制電感的電流使其跟蹤電壓的改變.
電壓型是在輸出電壓改變時(shí)控制脈沖的寬度使輸出電壓改變.
也許有人說:這不是一個(gè)樣嗎?不一樣的,電流型一般能使系統(tǒng)傳遞函數(shù)降低一階,反饋容易設(shè)計(jì),補(bǔ)償系統(tǒng)不需要多而容量相對大的電容,所以環(huán)路響應(yīng)很快.
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ridgewang
LV.8
10
2003-07-14 17:55
@cmg
你看到的只是現(xiàn)象,不是問題的本質(zhì).電流型是在輸出電壓改變時(shí)控制電感的電流使其跟蹤電壓的改變.電壓型是在輸出電壓改變時(shí)控制脈沖的寬度使輸出電壓改變.也許有人說:這不是一個(gè)樣嗎?不一樣的,電流型一般能使系統(tǒng)傳遞函數(shù)降低一階,反饋容易設(shè)計(jì),補(bǔ)償系統(tǒng)不需要多而容量相對大的電容,所以環(huán)路響應(yīng)很快.
謝謝!我已經(jīng)有所了解了.另一問題
那么是不是電流型的PWM可以接成電壓型的用呢?比如UC3842
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tinyhe
LV.6
11
2003-07-15 08:16
@ridgewang
謝謝!我已經(jīng)有所了解了.另一問題那么是不是電流型的PWM可以接成電壓型的用呢?比如UC3842
可以的
我就做過這樣的,從PIN4取三角波信號到PIN3即可
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ridgewang
LV.8
12
2003-07-15 08:39
@tinyhe
可以的我就做過這樣的,從PIN4取三角波信號到PIN3即可
那么電壓模式的過流保護(hù)怎么加?
或者是電壓模式根本就不可能有過流保護(hù)?
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c3
LV.6
13
2003-07-15 09:29
@ridgewang
那么電壓模式的過流保護(hù)怎么加?或者是電壓模式根本就不可能有過流保護(hù)?
外加過流保護(hù)電路
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ridgewang
LV.8
14
2003-07-15 10:09
@c3
外加過流保護(hù)電路
能不能推薦個(gè)電路圖來看看?
我指的是過流保護(hù)采樣后,送到哪兒?是不是送到PWM,如果是怎么加?如果不是,是不是要自己設(shè)計(jì)個(gè)電路來控制PWM或開關(guān)不工作?
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cmg
LV.9
15
2003-07-15 10:46
@tinyhe
可以的我就做過這樣的,從PIN4取三角波信號到PIN3即可
這并不是一個(gè)好的方法.
最好的方法是從輸入整流后的高壓端引一個(gè)電阻到3腳,3腳再接一個(gè)電阻到地,從PWM輸出接一個(gè)二極管給C放電,這樣既實(shí)現(xiàn)了電壓控制,又引入了電壓前饋,可實(shí)現(xiàn)很好的輸入調(diào)整率,也就是實(shí)現(xiàn)了3842的自動電壓前饋功能.這是一個(gè)很巧妙的設(shè)計(jì).
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cmg
LV.9
16
2003-07-16 08:55
@cmg
還是給你舉個(gè)例子比較容易理解.譬如3842的最常見用法是電流型,當(dāng)輸出電壓改變時(shí),控制反饋電壓也改變,控制電壓改變迫使電感電流也跟著改變(你檢測的是電感電流),脈寬也改變,改變輸出功率.電壓型IC,如494等,當(dāng)輸出電壓改變時(shí),控制反饋電壓也改變,控制電壓的改變與三角波比較后引起脈寬改變,改變輸出功率.
管理員:這兩個(gè)“帳號信息丟失”是我發(fā)的,不知為什么會丟失?
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major
LV.4
17
2003-07-16 19:06
@cmg
你看到的只是現(xiàn)象,不是問題的本質(zhì).電流型是在輸出電壓改變時(shí)控制電感的電流使其跟蹤電壓的改變.電壓型是在輸出電壓改變時(shí)控制脈沖的寬度使輸出電壓改變.也許有人說:這不是一個(gè)樣嗎?不一樣的,電流型一般能使系統(tǒng)傳遞函數(shù)降低一階,反饋容易設(shè)計(jì),補(bǔ)償系統(tǒng)不需要多而容量相對大的電容,所以環(huán)路響應(yīng)很快.
能說得詳細(xì)一些嗎?
為什么電流型一般能使系統(tǒng)傳遞函數(shù)降低一階? 很多資料都這么說,能夠給出定量的分析嗎?
還有為什么電流補(bǔ)償系統(tǒng)不需要多而容量相對大的電容?請您也做一定量分析好嗎?您可以使用任何拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的傳遞函數(shù)來比較說明.
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蘭波
LV.8
18
2003-07-16 20:36
@cmg
管理員:這兩個(gè)“帳號信息丟失”是我發(fā)的,不知為什么會丟失?
對于這種現(xiàn)象的解釋
首先歡迎你來到我們論壇,看到你的身影真高興 :)
出現(xiàn)這種情況是可能是因?yàn)槟慊靥拥拈g隔時(shí)間太長.我正在編寫一個(gè)新的BBS,就能避免這種情況的發(fā)生.
這種情況給你帶來的不便請?jiān)?再次感謝.
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allin
LV.5
19
2003-07-19 10:24
五種PWM反饋控制模式
開關(guān)電源的五種PWM反饋控制模式研究
                                  
    摘  要  根據(jù)實(shí)際設(shè)計(jì)工作經(jīng)驗(yàn)及有關(guān)參考文獻(xiàn),比較詳細(xì)地依據(jù)基本工作原理圖說明了電壓模式、峰值電流模式、平均電流模式、滯環(huán)電流模式、相加模式等PWM反饋控制模式的基本工作原理、發(fā)展過程、關(guān)鍵波形、性能特點(diǎn)及應(yīng)用要點(diǎn).
    關(guān)鍵詞  脈沖寬度調(diào)制  反饋控制模式  開關(guān)電源

1 引言
  PWM開關(guān)穩(wěn)壓或穩(wěn)流電源基本工作原理就是在輸入電壓變化、內(nèi)部參數(shù)變化、外接負(fù)載變化的情況下,控制電路通過被控制信號與基準(zhǔn)信號的差值進(jìn)行閉環(huán)反饋,調(diào)節(jié)主電路開關(guān)器件的導(dǎo)通脈沖寬度,使得開關(guān)電源的輸出電壓或電流等被控制信號穩(wěn)定. PWM的開關(guān)頻率一般為恒定,控制取樣信號有:輸出電壓、輸入電壓、輸出電流 、輸出電感電壓、開關(guān)器件峰值電流.由這些信號可以構(gòu)成單環(huán)、雙環(huán)或多環(huán)反饋系統(tǒng) ,實(shí)現(xiàn)穩(wěn)壓、穩(wěn)流及恒定功率的目的,同時(shí)可以實(shí)現(xiàn)一些附帶的過流保護(hù)、抗偏磁、均流等功能.現(xiàn)在主要有五種PWM反饋控制模式.下面以VDMOS開關(guān)器件構(gòu)成的穩(wěn)壓正激型降壓斬波器為例,說明五種PWM反饋控制模式的發(fā)展過程、基本工作原理、詳細(xì)電路原理示意圖、波形、特點(diǎn)及應(yīng)用要點(diǎn),以利于選擇應(yīng)用及仿真建模研究.
2 開關(guān)電源PWM的五種反饋控制模式
    一般來講,正激型開關(guān)電源主電路可用圖1所示的降壓斬波器簡化表示,Ug表示控制電路的PWM輸出驅(qū)動信號.根據(jù)選用不同的PWM反饋控制模式,電路中的輸入電壓Uin、輸出電壓Uout、開關(guān)器件電流(由b點(diǎn)引出)、電感電流(由c點(diǎn)引出或d點(diǎn)引出)均可作為取樣控制信號.輸出電壓Uout在作為控制取樣信號時(shí),通常經(jīng)過圖2所示的電路進(jìn)行處理,得到電壓信號Ue,Ue再經(jīng)處理或直接送入PWM 控制器.圖2中電壓運(yùn)算放大器(e/a)的作用有三:①將輸出電壓與給定電壓Uref的差值進(jìn)行放大及反饋,保證穩(wěn)態(tài)時(shí)的穩(wěn)壓精度.該運(yùn)放的直流放大增益理論上為無窮大,實(shí)際上為運(yùn)放的開環(huán)放大增益.②將開關(guān)電源主電路輸出端的附帶有較寬頻帶開關(guān)噪聲成分的直流電壓信號轉(zhuǎn)變?yōu)榫哂幸欢ǚ档谋容^“干凈”的直流反饋控制信號(Ue)即保留直流低頻成分 ,衰減交流高頻成分.因?yàn)殚_關(guān)噪聲的頻率較高,幅值較大,高頻開關(guān)噪聲衰減不夠的話,穩(wěn)態(tài)反饋不穩(wěn);高頻開關(guān)噪聲衰減過大的話,動態(tài)響應(yīng)較慢.雖然互相矛盾,但是對電壓誤差運(yùn)算放大器的基本設(shè)計(jì)原則仍是“低頻增益要高,高頻增益要低”.③對整個(gè)閉環(huán)系統(tǒng)進(jìn)行校正,使得閉環(huán)系統(tǒng)穩(wěn)定工作.
                          
  輸入電壓、電流等信號在作為取樣控制信號時(shí),大多也需經(jīng)過處理.由于處理方式不同,下面介紹不同控制模式時(shí)再分別說明.
2.1 電壓模式控制PWM (Voltage-mode Control PWM)
    圖3(a)為BUCK降壓斬波器的電壓模式控制PWM反饋系統(tǒng)原理圖.電壓模式控制PWM是60年代后期開關(guān)穩(wěn)壓電源剛剛開始發(fā)展而采用的第一種控制方法.該方法與一些必要的過電流保護(hù)電路相結(jié)合,至今仍然在工業(yè)界很好地被廣泛應(yīng)用.電壓模式控制只有一個(gè)電壓反饋閉環(huán),采用脈沖寬度調(diào)制法,即將電壓誤差放大器采樣放大的慢變化的直流信號與恒定頻率的三角波上斜坡相比較,通過脈沖寬度調(diào)制原理,得到當(dāng)時(shí)的脈沖寬度,見圖3(a)中波形所示.逐個(gè)脈沖的限流保護(hù)電路必須另外附加.當(dāng)輸入電壓突然變小或負(fù)載阻抗突然變小時(shí),因?yàn)橹麟娐酚休^大的輸出電容C及電感L相移延時(shí)作用,輸出電壓的變小也延時(shí)滯后,輸出電壓變小的信息還要經(jīng)過電壓誤差放大器的補(bǔ)償電路延時(shí)滯后,才能傳至PWM比較器將脈寬展寬.這兩個(gè)延時(shí)滯后作用是暫態(tài)響應(yīng)慢的主要原因.
                              
    電壓模式控制的優(yōu)點(diǎn):①PWM三角波幅值較大,脈沖寬度調(diào)節(jié)時(shí)具有較好的抗噪聲裕量;②占空比調(diào)節(jié)不受限制;③對于多路輸出電源,它們之間的交互調(diào)節(jié)效應(yīng)較好 ;④單一反饋電壓閉環(huán)設(shè)計(jì)、調(diào)試比較容易;⑤對輸出負(fù)載的變化有較好的響應(yīng)調(diào)節(jié).缺點(diǎn):①對輸入電壓的變化動態(tài)響應(yīng)較慢;②補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)本來就較為復(fù)雜,閉環(huán)增益隨輸入電壓而變化使其更為復(fù)雜;③輸出LC濾波器給控制環(huán)增加了雙極點(diǎn),在補(bǔ)償設(shè)計(jì)誤差放大器時(shí),需要將主極點(diǎn)低頻衰減,或者增加一個(gè)零點(diǎn)進(jìn)行補(bǔ)償;④在傳感及控制磁芯飽和故障狀態(tài)方面較為麻煩復(fù)雜.
    改善加快電壓模式控制瞬態(tài)響應(yīng)速度的方法有二種:一是增加電壓誤差放大器的帶寬,保證具有一定的高頻增益.但是這樣容易受高頻開關(guān)噪聲干擾影響,需要在主電路及反饋控制電路上采取措施進(jìn)行抑制或同相位衰減平滑處理;另一方法是采用電壓前饋模式控制PWM技術(shù),原理如圖3(b)所示.用輸入電壓對電阻電容(RFF、CFF)充電產(chǎn)生的具有可變化上斜坡的三角波取代傳統(tǒng)電壓模式控制PWM中振蕩器產(chǎn)生的固定三角波.此時(shí)輸入電壓變化能立刻在脈沖寬度的變化上反映出來,因此該方法對輸入電壓的變化引起的瞬態(tài)響應(yīng)速度明顯提高.對輸入電壓的前饋控制是開環(huán)控制,而對輸出電壓的控制是閉環(huán)控制,目的是增加對輸入電壓變化的動態(tài)響應(yīng)速度.這是一個(gè)有開環(huán)和閉環(huán)構(gòu)成的雙環(huán)控制系統(tǒng).
                              
                              
2.2 峰值電流模式控制PWM (Peak Current-mode Control PWM)
    峰值電流模式控制簡稱電流模式控制.它的概念在60年代后期來源于具有原邊電流保護(hù)功能的單端自激式反激開關(guān)電源.在70年代后期才從學(xué)術(shù)上作深入地建模研究 .直至80年代初期,第一批電流模式控制PWM集成電路(UC3842、UC3846)的出現(xiàn)使得電流模式控制迅速推廣應(yīng)用,主要用于單端及推挽電路.近年來,由于大占空比時(shí)所必需的同步不失真斜坡補(bǔ)償技術(shù)實(shí)現(xiàn)上的難度及抗噪聲性能差,電流模式控制面臨著改善性能后的電壓模式控制的挑戰(zhàn).如圖4所示,誤差電壓信號 Ue 送至PWM比較器后,并不是象電壓模式那樣與振蕩電路產(chǎn)生的固定三角波狀電壓斜坡比較,而是與一個(gè)變化的其峰值代表輸出電感電流峰值的三角狀波形或梯形尖角狀合成波形信號UΣ比較,然后得到PWM脈沖關(guān)斷時(shí)刻.因此(峰值)電流模式控制不是用電壓誤差信號直接控制PWM脈沖寬度,而是直接控制峰值輸出側(cè)的電感電流大小,然后間接地控制PWM脈沖寬度.
                            
  電流模式控制是一種固定時(shí)鐘開啟、峰值電流關(guān)斷的控制方法.因?yàn)榉逯惦姼须娏魅菀讉鞲?而且在邏輯上與平均電感電流大小變化相一致.但是,峰值電感電流的大小不能與平均電感電流大小一一對應(yīng),因?yàn)樵谡伎毡炔煌那闆r下,相同的峰值電感電流的大小可以對應(yīng)不同的平均電感電流大小.而平均電感電流大小才是唯一決定輸出電壓大小的因素.在數(shù)學(xué)上可以證明,將電感電流下斜坡斜率的至少一半以上斜率加在實(shí)際檢測電流的上斜坡上,可以去除不同占空比對平均電感電流大小的擾動作用,使得所控制的峰值電感電流最后收斂于平均電感電流[1].因而合成波形信號UΣ要有斜坡補(bǔ)償信號與實(shí)際電感電流信號兩部分合成構(gòu)成.當(dāng)外加補(bǔ)償斜坡信號的斜率增加到一定程度,峰值電流模式控制就會轉(zhuǎn)化為電壓模式控制.因?yàn)槿魧⑿逼卵a(bǔ)償信號完全用振蕩電路的三角波代替,就成為電壓模式控制,只不過此時(shí)的電流信號可以認(rèn)為是一種電流前饋信號,見圖4所示.當(dāng)輸出電流減小,峰值電流模式控制就從原理上趨向于變?yōu)殡妷耗J娇刂?當(dāng)處于空載狀態(tài),輸出電流為零并且斜坡補(bǔ)償信號幅值比較大的話,峰值電流模式控制就實(shí)際上變?yōu)殡妷耗J娇刂屏?
  峰值電流模式控制PWM是雙閉環(huán)控制系統(tǒng),電壓外環(huán)控制電流內(nèi)環(huán).電流內(nèi)環(huán)是瞬時(shí)快速按照逐個(gè)脈沖工作的.功率級是由電流內(nèi)環(huán)控制的電流源,而電壓外環(huán)控制此功率級電流源.在該雙環(huán)控制中,電流內(nèi)環(huán)只負(fù)責(zé)輸出電感的動態(tài)變化,因而電壓外環(huán)僅需控制輸出電容,不必控制LC儲能電路.由于這些,峰值電流模式控制PWM具有比起電壓模式控制大得多的帶寬.
    峰值電流模式控制PWM的優(yōu)點(diǎn):①暫態(tài)閉環(huán)響應(yīng)較快,對輸入電壓的變化和輸出負(fù)載的變化的瞬態(tài)響應(yīng)均快;②控制環(huán)易于設(shè)計(jì);③輸入電壓的調(diào)整可與電壓模式控制的輸入電壓前饋技術(shù)相妣美;④簡單自動的磁通平衡功能;⑤瞬時(shí)峰值電流限流功能 ,即內(nèi)在固有的逐個(gè)脈沖限流功能;⑥自動均流并聯(lián)功能.缺點(diǎn):①占空比大于50%的開環(huán)不穩(wěn)定性,存在難以校正的峰值電流與平均電流的誤差;②閉環(huán)響應(yīng)不如平均電流模式控制理想;③容易發(fā)生次諧波振蕩,即使占空比小于50%,也有發(fā)生高頻次諧波振蕩的可能性.因而需要斜坡補(bǔ)償;④對噪聲敏感,抗噪聲性差.因?yàn)殡姼刑幱谶B續(xù)儲能電流狀態(tài),與控制電壓編程決定的電流電平相比較,開關(guān)器件的電流信號的上斜坡通常較小,電流信號上的較小的噪聲就很容易使得開關(guān)器件改變關(guān)斷時(shí)刻,使系統(tǒng)進(jìn)入次諧波振蕩;⑤電路拓?fù)涫芟拗?⑥對多路輸出電源的交互調(diào)節(jié)性能不好.
2.3 平均電流模式控制PWM (Average Current-mode Control PWM)
    平均電流模式控制概念產(chǎn)生于70年代后期.平均電流模式控制 PWM集成電路出現(xiàn)在90年代初期,成熟應(yīng)用于90年代后期的高速CPU專用的具有高di/dt動態(tài)響應(yīng)供電能力的低電壓大電流開關(guān)電源.圖5(a)所示為平均電流模式控制PWM的原理圖[1].將誤差電壓Ue接至電流誤差信號放大器(c/a)的同相端,作為輸出電感電流的控制編程電壓信號Ucp(U current- program).帶有鋸齒紋波狀分量的輸出電感電流信號Ui接至電流誤差信號放大器(c/a)的反相端,代表跟蹤電流編程信號Ucp的實(shí)際電感平均電流.Ui與Ucp的差值經(jīng)過電流放大器(c/a)放大后,得到平均電流跟蹤誤差信號Uca .再由Uca及三角鋸齒波信號UT或Us通過比較器比較得到PWM關(guān)斷時(shí)刻.Uca的波形與電流波形Ui反相,所以,是由Uca的下斜坡(對應(yīng)于開關(guān)器件導(dǎo)通時(shí)期)與三角波UT或Us的上斜坡比較產(chǎn)生關(guān)斷信號.顯然,這就無形中增加了一定的斜坡補(bǔ)償.為了避免次諧波振蕩,Uca的上斜坡不能超過三角鋸齒波信號UT或Us的上斜坡.
                            
                          
  平均電流模式控制的優(yōu)點(diǎn)是:①平均電感電流能夠高度精確地跟蹤電流編程信號 ;②不需要斜坡補(bǔ)償;③調(diào)試好的電路抗噪聲性能優(yōu)越;④適合于任何電路拓?fù)鋵斎牖蜉敵鲭娏鞯目刂?⑤易于實(shí)現(xiàn)均流.缺點(diǎn)是:①電流放大器在開關(guān)頻率處的增益有最大限制;②雙閉環(huán)放大器帶寬、增益等配合參數(shù)設(shè)計(jì)調(diào)試復(fù)雜.
    圖5(b)為增加輸入電壓前饋功能的平均電流模式控制,非常適合輸入電壓變化幅度大、變化速度快的中國電網(wǎng)情況.澳大利亞R-T公司的48 V/100 A半橋電路通信開關(guān)電源模塊實(shí)際上采用圖5(b)的控制方式.
2.4 滯環(huán)電流模式控制PWM (Hysteretic Current-mode Control PWM)
  滯環(huán)電流模式控制PWM為變頻調(diào)制,也可以為定頻調(diào)制[2].圖6所示為變頻調(diào)制的滯環(huán)電流模式控制PWM.將電感電流信號與兩個(gè)電壓值比較,第一個(gè)較高的控制電壓值Uc(Uc=Ue)由輸出電壓與基準(zhǔn)電壓的差值放大得到,它控制開關(guān)器件的關(guān)斷時(shí)刻;第二個(gè)較低電壓值Uch由控制電壓Uc減去一個(gè)固定電壓值Uh得到,Uh為滯環(huán)帶,Uch控制開關(guān)器件的開啟時(shí)刻.滯環(huán)電流模式控制是由輸出電壓值Uout、控制電壓值Uc及Uch三個(gè)電壓值確定一個(gè)穩(wěn)定狀態(tài),比電流模式控制多一個(gè)控制電壓值Uch,去除了發(fā)生次諧波振蕩的可能性,見圖6右下示意圖.因?yàn)閁ch1=Uch2,圖6右下示意圖的情況不會出現(xiàn).
                            
  滯環(huán)電流控制模式的優(yōu)點(diǎn):①不需要斜坡補(bǔ)償;②穩(wěn)定性好,不容易因噪聲發(fā)生不穩(wěn)定振蕩.缺點(diǎn):①需要對電感電流全周期的檢測和控制;②變頻控制容易產(chǎn)生變頻噪聲.
2.5 相加模式控制PWM (Summing-mode Control PWM)
    圖7所示為相加模式控制PWM的原理圖.與圖3所示的電壓模式控制有些相似,但有兩點(diǎn)不同[3]:一是放大器(e/a)是比例放大器,沒有電抗性補(bǔ)償元件.控制電路中電容C1較小,起濾除高頻開關(guān)雜波作用.主電路中的較小的Lf、Cf濾波電路(如圖中虛線所示,也可以不用)也起減小輸出高頻雜波作用.若輸出高頻雜波小的話,均可以不加.因此,電壓誤差放大沒有延時(shí)環(huán)節(jié),電流放大也沒有大延時(shí)環(huán)節(jié);二是經(jīng)過濾波后的電感電流信號Ui也與電壓誤差信號Ue相加在一起構(gòu)成一個(gè)總和信號UΣ與三角鋸齒波比較,得到PWM控制脈沖寬度.相加模式控制PWM 是單環(huán)控制,但它有輸出電壓、輸出電流兩個(gè)輸入?yún)?shù).如果輸出電壓或輸出電流變化,那么占空比將按照補(bǔ)償它們變化的方向而變化.
  相加控制模式的優(yōu)點(diǎn)是:動態(tài)響應(yīng)快(比普通電壓模式控制快3~5倍),動態(tài)過沖電壓小,輸出濾波電容需要較少.相加模式控制中的Ui注入信號容易用于電源并聯(lián)時(shí)的均流控制.缺點(diǎn)是:需要精心處理電流、電壓取樣時(shí)的高頻噪聲抑制.
                                
3 結(jié)論
  1)不同的PWM反饋控制模式具有各自不同的優(yōu)缺點(diǎn),在設(shè)計(jì)開關(guān)電源選用時(shí)要根據(jù)具體情況選擇合適的PWM的控制模式.
    2)各種控制模式PWM反饋方法的選擇一定要結(jié)合考慮具體的開關(guān)電源的輸入輸出電壓要求、主電路拓?fù)浼捌骷x擇、輸出電壓的高頻噪聲大小、占空比變化范圍等.
  3)PWM控制模式是發(fā)展變化的,是互相聯(lián)系的,在一定的條件下是可以互相轉(zhuǎn)化的 .




                                      參考文獻(xiàn)

1  Power Supply Control Products(PS)Data Book, Unitrode from Texas Instruments 2000
2  Anunciada V , Silva M New Constant-Frequency Current Mode Control for Power  Converters, Stable for all values of Duty Ratio, and Usable in All Four Quadrants .IEEE Transaction on Industrial Electronics, 1990,37(4):40~45
3  Lenk,Ron Summing-Mode Control,PCIM, 1999 ,(5):24~35
0
回復(fù)
雪鐵龍
LV.6
20
2003-07-19 14:49
@major
能說得詳細(xì)一些嗎?為什么電流型一般能使系統(tǒng)傳遞函數(shù)降低一階?很多資料都這么說,能夠給出定量的分析嗎?還有為什么電流補(bǔ)償系統(tǒng)不需要多而容量相對大的電容?請您也做一定量分析好嗎?您可以使用任何拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的傳遞函數(shù)來比較說明.
定量分析是可以.
不過在此BBS可能占用大量的空間,另外太多的字打起來也費(fèi)勁,如果你有興趣我可以發(fā)給你一篇文章看一下.這樣不是兩全其美.
0
回復(fù)
cmg
LV.9
21
2003-07-19 17:00
@major
能說得詳細(xì)一些嗎?為什么電流型一般能使系統(tǒng)傳遞函數(shù)降低一階?很多資料都這么說,能夠給出定量的分析嗎?還有為什么電流補(bǔ)償系統(tǒng)不需要多而容量相對大的電容?請您也做一定量分析好嗎?您可以使用任何拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的傳遞函數(shù)來比較說明.
定量分析是可以.
但在此分析可能占用大量的版面和時(shí)間(我用拼音打字),如有興趣,我可以發(fā)給你一篇文章看一下.
0
回復(fù)
cmg
LV.9
22
2003-07-19 17:01
@ridgewang
那么電壓模式的過流保護(hù)怎么加?或者是電壓模式根本就不可能有過流保護(hù)?
看一下TL494就知道怎么加的了,當(dāng)然那只是一種方法.
0
回復(fù)
ridgewang
LV.8
23
2003-07-21 10:58
@allin
五種PWM反饋控制模式開關(guān)電源的五種PWM反饋控制模式研究                                      摘  要  根據(jù)實(shí)際設(shè)計(jì)工作經(jīng)驗(yàn)及有關(guān)參考文獻(xiàn),比較詳細(xì)地依據(jù)基本工作原理圖說明了電壓模式、峰值電流模式、平均電流模式、滯環(huán)電流模式、相加模式等PWM反饋控制模式的基本工作原理、發(fā)展過程、關(guān)鍵波形、性能特點(diǎn)及應(yīng)用要點(diǎn).    關(guān)鍵詞  脈沖寬度調(diào)制  反饋控制模式  開關(guān)電源1引言  PWM開關(guān)穩(wěn)壓或穩(wěn)流電源基本工作原理就是在輸入電壓變化、內(nèi)部參數(shù)變化、外接負(fù)載變化的情況下,控制電路通過被控制信號與基準(zhǔn)信號的差值進(jìn)行閉環(huán)反饋,調(diào)節(jié)主電路開關(guān)器件的導(dǎo)通脈沖寬度,使得開關(guān)電源的輸出電壓或電流等被控制信號穩(wěn)定.PWM的開關(guān)頻率一般為恒定,控制取樣信號有:輸出電壓、輸入電壓、輸出電流、輸出電感電壓、開關(guān)器件峰值電流.由這些信號可以構(gòu)成單環(huán)、雙環(huán)或多環(huán)反饋系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)穩(wěn)壓、穩(wěn)流及恒定功率的目的,同時(shí)可以實(shí)現(xiàn)一些附帶的過流保護(hù)、抗偏磁、均流等功能.現(xiàn)在主要有五種PWM反饋控制模式.下面以VDMOS開關(guān)器件構(gòu)成的穩(wěn)壓正激型降壓斬波器為例,說明五種PWM反饋控制模式的發(fā)展過程、基本工作原理、詳細(xì)電路原理示意圖、波形、特點(diǎn)及應(yīng)用要點(diǎn),以利于選擇應(yīng)用及仿真建模研究.2開關(guān)電源PWM的五種反饋控制模式    一般來講,正激型開關(guān)電源主電路可用圖1所示的降壓斬波器簡化表示,Ug表示控制電路的PWM輸出驅(qū)動信號.根據(jù)選用不同的PWM反饋控制模式,電路中的輸入電壓Uin、輸出電壓Uout、開關(guān)器件電流(由b點(diǎn)引出)、電感電流(由c點(diǎn)引出或d點(diǎn)引出)均可作為取樣控制信號.輸出電壓Uout在作為控制取樣信號時(shí),通常經(jīng)過圖2所示的電路進(jìn)行處理,得到電壓信號Ue,Ue再經(jīng)處理或直接送入PWM控制器.圖2中電壓運(yùn)算放大器(e/a)的作用有三:①將輸出電壓與給定電壓Uref的差值進(jìn)行放大及反饋,保證穩(wěn)態(tài)時(shí)的穩(wěn)壓精度.該運(yùn)放的直流放大增益理論上為無窮大,實(shí)際上為運(yùn)放的開環(huán)放大增益.②將開關(guān)電源主電路輸出端的附帶有較寬頻帶開關(guān)噪聲成分的直流電壓信號轉(zhuǎn)變?yōu)榫哂幸欢ǚ档谋容^“干凈”的直流反饋控制信號(Ue)即保留直流低頻成分,衰減交流高頻成分.因?yàn)殚_關(guān)噪聲的頻率較高,幅值較大,高頻開關(guān)噪聲衰減不夠的話,穩(wěn)態(tài)反饋不穩(wěn);高頻開關(guān)噪聲衰減過大的話,動態(tài)響應(yīng)較慢.雖然互相矛盾,但是對電壓誤差運(yùn)算放大器的基本設(shè)計(jì)原則仍是“低頻增益要高,高頻增益要低”.③對整個(gè)閉環(huán)系統(tǒng)進(jìn)行校正,使得閉環(huán)系統(tǒng)穩(wěn)定工作.                            輸入電壓、電流等信號在作為取樣控制信號時(shí),大多也需經(jīng)過處理.由于處理方式不同,下面介紹不同控制模式時(shí)再分別說明.2.1電壓模式控制PWM(Voltage-modeControlPWM)    圖3(a)為BUCK降壓斬波器的電壓模式控制PWM反饋系統(tǒng)原理圖.電壓模式控制PWM是60年代后期開關(guān)穩(wěn)壓電源剛剛開始發(fā)展而采用的第一種控制方法.該方法與一些必要的過電流保護(hù)電路相結(jié)合,至今仍然在工業(yè)界很好地被廣泛應(yīng)用.電壓模式控制只有一個(gè)電壓反饋閉環(huán),采用脈沖寬度調(diào)制法,即將電壓誤差放大器采樣放大的慢變化的直流信號與恒定頻率的三角波上斜坡相比較,通過脈沖寬度調(diào)制原理,得到當(dāng)時(shí)的脈沖寬度,見圖3(a)中波形所示.逐個(gè)脈沖的限流保護(hù)電路必須另外附加.當(dāng)輸入電壓突然變小或負(fù)載阻抗突然變小時(shí),因?yàn)橹麟娐酚休^大的輸出電容C及電感L相移延時(shí)作用,輸出電壓的變小也延時(shí)滯后,輸出電壓變小的信息還要經(jīng)過電壓誤差放大器的補(bǔ)償電路延時(shí)滯后,才能傳至PWM比較器將脈寬展寬.這兩個(gè)延時(shí)滯后作用是暫態(tài)響應(yīng)慢的主要原因.                                  電壓模式控制的優(yōu)點(diǎn):①PWM三角波幅值較大,脈沖寬度調(diào)節(jié)時(shí)具有較好的抗噪聲裕量;②占空比調(diào)節(jié)不受限制;③對于多路輸出電源,它們之間的交互調(diào)節(jié)效應(yīng)較好;④單一反饋電壓閉環(huán)設(shè)計(jì)、調(diào)試比較容易;⑤對輸出負(fù)載的變化有較好的響應(yīng)調(diào)節(jié).缺點(diǎn):①對輸入電壓的變化動態(tài)響應(yīng)較慢;②補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)本來就較為復(fù)雜,閉環(huán)增益隨輸入電壓而變化使其更為復(fù)雜;③輸出LC濾波器給控制環(huán)增加了雙極點(diǎn),在補(bǔ)償設(shè)計(jì)誤差放大器時(shí),需要將主極點(diǎn)低頻衰減,或者增加一個(gè)零點(diǎn)進(jìn)行補(bǔ)償;④在傳感及控制磁芯飽和故障狀態(tài)方面較為麻煩復(fù)雜.    改善加快電壓模式控制瞬態(tài)響應(yīng)速度的方法有二種:一是增加電壓誤差放大器的帶寬,保證具有一定的高頻增益.但是這樣容易受高頻開關(guān)噪聲干擾影響,需要在主電路及反饋控制電路上采取措施進(jìn)行抑制或同相位衰減平滑處理;另一方法是采用電壓前饋模式控制PWM技術(shù),原理如圖3(b)所示.用輸入電壓對電阻電容(RFF、CFF)充電產(chǎn)生的具有可變化上斜坡的三角波取代傳統(tǒng)電壓模式控制PWM中振蕩器產(chǎn)生的固定三角波.此時(shí)輸入電壓變化能立刻在脈沖寬度的變化上反映出來,因此該方法對輸入電壓的變化引起的瞬態(tài)響應(yīng)速度明顯提高.對輸入電壓的前饋控制是開環(huán)控制,而對輸出電壓的控制是閉環(huán)控制,目的是增加對輸入電壓變化的動態(tài)響應(yīng)速度.這是一個(gè)有開環(huán)和閉環(huán)構(gòu)成的雙環(huán)控制系統(tǒng).                                                            2.2峰值電流模式控制PWM(PeakCurrent-modeControlPWM)    峰值電流模式控制簡稱電流模式控制.它的概念在60年代后期來源于具有原邊電流保護(hù)功能的單端自激式反激開關(guān)電源.在70年代后期才從學(xué)術(shù)上作深入地建模研究.直至80年代初期,第一批電流模式控制PWM集成電路(UC3842、UC3846)的出現(xiàn)使得電流模式控制迅速推廣應(yīng)用,主要用于單端及推挽電路.近年來,由于大占空比時(shí)所必需的同步不失真斜坡補(bǔ)償技術(shù)實(shí)現(xiàn)上的難度及抗噪聲性能差,電流模式控制面臨著改善性能后的電壓模式控制的挑戰(zhàn).如圖4所示,誤差電壓信號Ue送至PWM比較器后,并不是象電壓模式那樣與振蕩電路產(chǎn)生的固定三角波狀電壓斜坡比較,而是與一個(gè)變化的其峰值代表輸出電感電流峰值的三角狀波形或梯形尖角狀合成波形信號UΣ比較,然后得到PWM脈沖關(guān)斷時(shí)刻.因此(峰值)電流模式控制不是用電壓誤差信號直接控制PWM脈沖寬度,而是直接控制峰值輸出側(cè)的電感電流大小,然后間接地控制PWM脈沖寬度.                              電流模式控制是一種固定時(shí)鐘開啟、峰值電流關(guān)斷的控制方法.因?yàn)榉逯惦姼须娏魅菀讉鞲?而且在邏輯上與平均電感電流大小變化相一致.但是,峰值電感電流的大小不能與平均電感電流大小一一對應(yīng),因?yàn)樵谡伎毡炔煌那闆r下,相同的峰值電感電流的大小可以對應(yīng)不同的平均電感電流大小.而平均電感電流大小才是唯一決定輸出電壓大小的因素.在數(shù)學(xué)上可以證明,將電感電流下斜坡斜率的至少一半以上斜率加在實(shí)際檢測電流的上斜坡上,可以去除不同占空比對平均電感電流大小的擾動作用,使得所控制的峰值電感電流最后收斂于平均電感電流[1].因而合成波形信號UΣ要有斜坡補(bǔ)償信號與實(shí)際電感電流信號兩部分合成構(gòu)成.當(dāng)外加補(bǔ)償斜坡信號的斜率增加到一定程度,峰值電流模式控制就會轉(zhuǎn)化為電壓模式控制.因?yàn)槿魧⑿逼卵a(bǔ)償信號完全用振蕩電路的三角波代替,就成為電壓模式控制,只不過此時(shí)的電流信號可以認(rèn)為是一種電流前饋信號,見圖4所示.當(dāng)輸出電流減小,峰值電流模式控制就從原理上趨向于變?yōu)殡妷耗J娇刂?當(dāng)處于空載狀態(tài),輸出電流為零并且斜坡補(bǔ)償信號幅值比較大的話,峰值電流模式控制就實(shí)際上變?yōu)殡妷耗J娇刂屏?  峰值電流模式控制PWM是雙閉環(huán)控制系統(tǒng),電壓外環(huán)控制電流內(nèi)環(huán).電流內(nèi)環(huán)是瞬時(shí)快速按照逐個(gè)脈沖工作的.功率級是由電流內(nèi)環(huán)控制的電流源,而電壓外環(huán)控制此功率級電流源.在該雙環(huán)控制中,電流內(nèi)環(huán)只負(fù)責(zé)輸出電感的動態(tài)變化,因而電壓外環(huán)僅需控制輸出電容,不必控制LC儲能電路.由于這些,峰值電流模式控制PWM具有比起電壓模式控制大得多的帶寬.    峰值電流模式控制PWM的優(yōu)點(diǎn):①暫態(tài)閉環(huán)響應(yīng)較快,對輸入電壓的變化和輸出負(fù)載的變化的瞬態(tài)響應(yīng)均快;②控制環(huán)易于設(shè)計(jì);③輸入電壓的調(diào)整可與電壓模式控制的輸入電壓前饋技術(shù)相妣美;④簡單自動的磁通平衡功能;⑤瞬時(shí)峰值電流限流功能,即內(nèi)在固有的逐個(gè)脈沖限流功能;⑥自動均流并聯(lián)功能.缺點(diǎn):①占空比大于50%的開環(huán)不穩(wěn)定性,存在難以校正的峰值電流與平均電流的誤差;②閉環(huán)響應(yīng)不如平均電流模式控制理想;③容易發(fā)生次諧波振蕩,即使占空比小于50%,也有發(fā)生高頻次諧波振蕩的可能性.因而需要斜坡補(bǔ)償;④對噪聲敏感,抗噪聲性差.因?yàn)殡姼刑幱谶B續(xù)儲能電流狀態(tài),與控制電壓編程決定的電流電平相比較,開關(guān)器件的電流信號的上斜坡通常較小,電流信號上的較小的噪聲就很容易使得開關(guān)器件改變關(guān)斷時(shí)刻,使系統(tǒng)進(jìn)入次諧波振蕩;⑤電路拓?fù)涫芟拗?⑥對多路輸出電源的交互調(diào)節(jié)性能不好.2.3平均電流模式控制PWM(AverageCurrent-modeControlPWM)    平均電流模式控制概念產(chǎn)生于70年代后期.平均電流模式控制PWM集成電路出現(xiàn)在90年代初期,成熟應(yīng)用于90年代后期的高速CPU專用的具有高di/dt動態(tài)響應(yīng)供電能力的低電壓大電流開關(guān)電源.圖5(a)所示為平均電流模式控制PWM的原理圖[1].將誤差電壓Ue接至電流誤差信號放大器(c/a)的同相端,作為輸出電感電流的控制編程電壓信號Ucp(Ucurrent-program).帶有鋸齒紋波狀分量的輸出電感電流信號Ui接至電流誤差信號放大器(c/a)的反相端,代表跟蹤電流編程信號Ucp的實(shí)際電感平均電流.Ui與Ucp的差值經(jīng)過電流放大器(c/a)放大后,得到平均電流跟蹤誤差信號Uca.再由Uca及三角鋸齒波信號UT或Us通過比較器比較得到PWM關(guān)斷時(shí)刻.Uca的波形與電流波形Ui反相,所以,是由Uca的下斜坡(對應(yīng)于開關(guān)器件導(dǎo)通時(shí)期)與三角波UT或Us的上斜坡比較產(chǎn)生關(guān)斷信號.顯然,這就無形中增加了一定的斜坡補(bǔ)償.為了避免次諧波振蕩,Uca的上斜坡不能超過三角鋸齒波信號UT或Us的上斜坡.                                                        平均電流模式控制的優(yōu)點(diǎn)是:①平均電感電流能夠高度精確地跟蹤電流編程信號;②不需要斜坡補(bǔ)償;③調(diào)試好的電路抗噪聲性能優(yōu)越;④適合于任何電路拓?fù)鋵斎牖蜉敵鲭娏鞯目刂?⑤易于實(shí)現(xiàn)均流.缺點(diǎn)是:①電流放大器在開關(guān)頻率處的增益有最大限制;②雙閉環(huán)放大器帶寬、增益等配合參數(shù)設(shè)計(jì)調(diào)試復(fù)雜.    圖5(b)為增加輸入電壓前饋功能的平均電流模式控制,非常適合輸入電壓變化幅度大、變化速度快的中國電網(wǎng)情況.澳大利亞R-T公司的48V/100A半橋電路通信開關(guān)電源模塊實(shí)際上采用圖5(b)的控制方式.2.4滯環(huán)電流模式控制PWM(HystereticCurrent-modeControlPWM)  滯環(huán)電流模式控制PWM為變頻調(diào)制,也可以為定頻調(diào)制[2].圖6所示為變頻調(diào)制的滯環(huán)電流模式控制PWM.將電感電流信號與兩個(gè)電壓值比較,第一個(gè)較高的控制電壓值Uc(Uc=Ue)由輸出電壓與基準(zhǔn)電壓的差值放大得到,它控制開關(guān)器件的關(guān)斷時(shí)刻;第二個(gè)較低電壓值Uch由控制電壓Uc減去一個(gè)固定電壓值Uh得到,Uh為滯環(huán)帶,Uch控制開關(guān)器件的開啟時(shí)刻.滯環(huán)電流模式控制是由輸出電壓值Uout、控制電壓值Uc及Uch三個(gè)電壓值確定一個(gè)穩(wěn)定狀態(tài),比電流模式控制多一個(gè)控制電壓值Uch,去除了發(fā)生次諧波振蕩的可能性,見圖6右下示意圖.因?yàn)閁ch1=Uch2,圖6右下示意圖的情況不會出現(xiàn).                              滯環(huán)電流控制模式的優(yōu)點(diǎn):①不需要斜坡補(bǔ)償;②穩(wěn)定性好,不容易因噪聲發(fā)生不穩(wěn)定振蕩.缺點(diǎn):①需要對電感電流全周期的檢測和控制;②變頻控制容易產(chǎn)生變頻噪聲.2.5相加模式控制PWM(Summing-modeControlPWM)    圖7所示為相加模式控制PWM的原理圖.與圖3所示的電壓模式控制有些相似,但有兩點(diǎn)不同[3]:一是放大器(e/a)是比例放大器,沒有電抗性補(bǔ)償元件.控制電路中電容C1較小,起濾除高頻開關(guān)雜波作用.主電路中的較小的Lf、Cf濾波電路(如圖中虛線所示,也可以不用)也起減小輸出高頻雜波作用.若輸出高頻雜波小的話,均可以不加.因此,電壓誤差放大沒有延時(shí)環(huán)節(jié),電流放大也沒有大延時(shí)環(huán)節(jié);二是經(jīng)過濾波后的電感電流信號Ui也與電壓誤差信號Ue相加在一起構(gòu)成一個(gè)總和信號UΣ與三角鋸齒波比較,得到PWM控制脈沖寬度.相加模式控制PWM是單環(huán)控制,但它有輸出電壓、輸出電流兩個(gè)輸入?yún)?shù).如果輸出電壓或輸出電流變化,那么占空比將按照補(bǔ)償它們變化的方向而變化.  相加控制模式的優(yōu)點(diǎn)是:動態(tài)響應(yīng)快(比普通電壓模式控制快3~5倍),動態(tài)過沖電壓小,輸出濾波電容需要較少.相加模式控制中的Ui注入信號容易用于電源并聯(lián)時(shí)的均流控制.缺點(diǎn)是:需要精心處理電流、電壓取樣時(shí)的高頻噪聲抑制.                                3結(jié)論  1)不同的PWM反饋控制模式具有各自不同的優(yōu)缺點(diǎn),在設(shè)計(jì)開關(guān)電源選用時(shí)要根據(jù)具體情況選擇合適的PWM的控制模式.    2)各種控制模式PWM反饋方法的選擇一定要結(jié)合考慮具體的開關(guān)電源的輸入輸出電壓要求、主電路拓?fù)浼捌骷x擇、輸出電壓的高頻噪聲大小、占空比變化范圍等.  3)PWM控制模式是發(fā)展變化的,是互相聯(lián)系的,在一定的條件下是可以互相轉(zhuǎn)化的.                                      參考文獻(xiàn)1  PowerSupplyControlProducts(PS)DataBook,UnitrodefromTexasInstruments20002  AnunciadaV,SilvaMNewConstant-FrequencyCurrentModeControlforPower  Converters,StableforallvaluesofDutyRatio,andUsableinAllFourQuadrants.IEEETransactiononIndustrialElectronics,1990,37(4):40~453  Lenk,RonSumming-ModeControl,PCIM,1999,(5):24~35
非常謝謝!!圖呢?
您貼的這篇文章對我非常重要,能不能把他轉(zhuǎn)成PDF格式(或WORD格式)傳上來呢?主要是為了保持文章的完整性(不掉圖).
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allin
LV.5
24
2003-07-21 16:12
@ridgewang
非常謝謝!!圖呢?您貼的這篇文章對我非常重要,能不能把他轉(zhuǎn)成PDF格式(或WORD格式)傳上來呢?主要是為了保持文章的完整性(不掉圖).
告訴我你的信箱還是發(fā)給你算了!
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ridgewang
LV.8
25
2003-07-21 16:36
@allin
告訴我你的信箱還是發(fā)給你算了!
太謝謝您了!
ridgewang@sohu.com
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zxmy
LV.2
26
2003-07-22 10:19
@allin
告訴我你的信箱還是發(fā)給你算了!
麻煩您,能否給我也發(fā)一下,謝謝!
zxmy@public9.sta.net.cn
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雪鐵龍
LV.6
27
2003-07-22 15:39
@cmg
定量分析是可以.但在此分析可能占用大量的版面和時(shí)間(我用拼音打字),如有興趣,我可以發(fā)給你一篇文章看一下.
多謝!
majorhyo@sina.com
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major
LV.4
28
2003-07-22 15:40
@allin
告訴我你的信箱還是發(fā)給你算了!
我也要
majorhyo@sina.com
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kikin
LV.4
29
2003-07-23 09:26
@allin
告訴我你的信箱還是發(fā)給你算了!
能否發(fā)給我一份?
anglefish兄, 如方便的話, 能否發(fā)給我一份?
   xiongmingxing@hotmail.com
   TKS!
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shuyun
LV.6
30
2003-07-23 10:15
@allin
告訴我你的信箱還是發(fā)給你算了!
能否發(fā)給我一份?  謝謝您了!
ljmsy980113@sohu.com
ljmsy980113@163.com
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allin
LV.5
31
2003-07-23 11:55
已經(jīng)發(fā)給各位了,注意查收!
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