起因：當(dāng)電流模式控制變換器的占空比超過(guò)50%的時(shí)候，變換器會(huì)在開(kāi)關(guān)頻率的次諧波頻
率點(diǎn)出現(xiàn)振蕩，準(zhǔn)確地說(shuō)是在一半開(kāi)關(guān)頻率的地方，除非采取斜坡補(bǔ)償措施。
斜坡補(bǔ)償?shù)亩x：在電流模式控制下，當(dāng)電流達(dá)到一定大小時(shí)（由誤差放大器輸
出設(shè)定）開(kāi)關(guān)關(guān)斷。如果占空比超過(guò)50%，電感電流的上升時(shí)間就大于整個(gè)周期的50%，
那么電流下降時(shí)間就小于一個(gè)周期的50%’。在較短的時(shí)間內(nèi)，電流還沒(méi)有來(lái)得及回到靜態(tài)
初始值，下一個(gè)周期接著又開(kāi)始了。下一個(gè)周期的初始電流變大了。在接下來(lái)的這個(gè)周期里，
電感電流很快就上升到參考點(diǎn)，使導(dǎo)通時(shí)間變短，占空比變得更窄；和上一個(gè)周期相比，這
個(gè)周期的占空比減小到50%以?xún)?nèi)。但是這樣又導(dǎo)致關(guān)斷時(shí)間太長(zhǎng)，下一個(gè)周期電流的初始值
太小，又使得占空比再一次超過(guò)50%。如此循環(huán)，電流以間隔一個(gè)周期過(guò)大和過(guò)小的方式出
現(xiàn)振蕩。
操作：針對(duì)這個(gè)問(wèn)題，斜坡補(bǔ)償基本上是在電流上迭加一個(gè)固定斜坡的信號(hào)。由于所迭加
的斜坡是一個(gè)固定值，電流閉環(huán)的影響可以得到較好抑制。事實(shí)上，斜坡補(bǔ)償?shù)恼嬲饔?/span>
是使控制環(huán)更像電壓模式控制?？梢赃@樣來(lái)理解：電壓模式控制是用固定斜坡的鋸齒波
和誤差放大器的輸出進(jìn)行比較，所以當(dāng)選加的斜坡越來(lái)越大的時(shí)候，變換器就越來(lái)越像電
壓模式控制，當(dāng)斜坡補(bǔ)償?shù)姆扰c電流信號(hào)幅度之比趨于無(wú)窮大時(shí)，就完全變成了電壓模
式控制。剛才的說(shuō)法也同樣可以得到解釋?zhuān)弘娫摧p載時(shí)電流模式控制就變成了電壓模式
控制。
電流模式控制的好處：
從實(shí)用的目的來(lái)說(shuō)，用第二個(gè)環(huán)路，即內(nèi)環(huán)（見(jiàn)附圖1）的目的是為了控制電感電流，使電感
影響不出現(xiàn)在功率回路的傳遞函數(shù)中。這是因?yàn)楣β驶芈返膫鬟f函數(shù)已經(jīng)包含了電流閉環(huán)回路
在內(nèi)，因此電感的作用完全被環(huán)路包括在內(nèi)而不會(huì)出現(xiàn)在響應(yīng)特性中。這樣就不必?fù)?dān)心輸出!"
諧振回路，在高頻段，就只有一個(gè)極點(diǎn)（輸出電容），相移是-90°而不是-180°。由于這些原因，
電流模式控制要比電壓模式控制更加容易，而且也使得電流模式控制的帶寬可以更寬。
局限性：
一般地，電流模式控制用電阻（或者用電流變壓器）來(lái)檢測(cè)電流，并把電流信號(hào)反饋到PWM芯片。
但是，當(dāng)負(fù)載電流減小的時(shí)候，檢測(cè)到的電流自然也隨著減小。如果負(fù)載非常輕，電流信號(hào)小到可
以忽略，系統(tǒng)中電流環(huán)就不起作用。
心得：這就是電源網(wǎng)鐘工及老壽他們所說(shuō)，輕載時(shí)開(kāi)環(huán)，全負(fù)荷時(shí)閉環(huán)的由來(lái)。
---------------繼續(xù)10月22日
為采用”電流互感器“反饋的弧焊電源反饋結(jié)構(gòu)意圖
在逆變弧焊電源處于輕載時(shí),逆變占空比很小,輸出電流變化很小,檢測(cè)到的輸出電流Ic波形對(duì)應(yīng)的Vs幾乎是平的,沒(méi)有斜坡,
與左圖中的誤差電壓Ve比較會(huì)很不穩(wěn)定,甚至?xí)Э?。為避免這種失控，有些電路會(huì)加入假負(fù)載；但為提高效率,不能加
太大的假負(fù)載,
圖2中檢測(cè)到的電流轉(zhuǎn)換信號(hào)Vs的波形在斜坡補(bǔ)償之前的形狀如有圖a。圖中,脈沖電流前沿尖峰Vm1是由次級(jí)整流二極管
(在圖中的等效電路沒(méi)有畫(huà)出)的反向恢復(fù)造成的變壓器次級(jí)暫時(shí)短路引起的;脈沖電流后沿尖峰Vm2是開(kāi)關(guān)管關(guān)斷時(shí)的初級(jí)
漏感和引線電感造成的,它們會(huì)因弧焊電源的輸出電流大小不同而劇烈變化。很顯然,所示尖峰Vm1和Vm2對(duì)應(yīng)的Vs波形和
誤差電壓Ve比較時(shí),會(huì)使得系統(tǒng)很不穩(wěn)定,甚至?xí)Э?。所以在b處加入濾波電路。首先給Rs并聯(lián)一個(gè)電容Cs,因?yàn)镽s比較小,
所以Cs不會(huì)對(duì)正常的斜坡電流造成影響;同時(shí)再加一個(gè)合適的RC參數(shù),就能有效地抑制電流尖峰,這里RC參數(shù)的大小以不影
響正常斜坡電流為基礎(chǔ)。根據(jù)經(jīng)驗(yàn),Cs大約取0.1μF,C大約取0.01μF,R大約取幾十歐姆。如此處理后，等右圖c結(jié)果。
上面已經(jīng)說(shuō)到,電源處于輕載時(shí),輸出電流很小或者干脆為零,幾乎不變。檢測(cè)到的Ic波形Vs幾乎是平的,沒(méi)有斜坡,與圖1中的
誤差電壓Ve比較很不穩(wěn)定。另一方面,輸出電流很小或者干脆為零,線路壓降幾乎為零,有效輸出電壓升高,PWM脈沖的占空
比被嚴(yán)重壓縮,以上問(wèn)題更為嚴(yán)重,甚至因不能有效地調(diào)節(jié)PWM脈沖的占空比而失控,使輸出電壓更高而出現(xiàn)過(guò)壓保護(hù)。 于是
斜坡補(bǔ)償電路被應(yīng)用此問(wèn)題上。
電流斜坡補(bǔ)償?shù)姆椒ㄖ饕袃煞N，見(jiàn)下圖
在Vs上迭加一個(gè)斜坡ΔVs而變成Vs′再和誤差電壓Ve比較。迭加的這個(gè)斜坡的斜率m等于在逆變主開(kāi)關(guān)關(guān)斷期間(TOFF
內(nèi)),IL下降斜率等效到Vs的量值m2的0.75倍。電流斜坡補(bǔ)償還要同時(shí)實(shí)現(xiàn)窄脈沖電壓型PWM控制,解決逆變弧焊電源
輕載失控問(wèn)題,
圖a是采用3846的VCT斜坡波形,經(jīng)A跟隨后,用電阻網(wǎng)絡(luò)分壓,然后再與電流斜坡信號(hào)Vs迭加,該電阻網(wǎng)絡(luò)是受電流信號(hào)
Vs控制的,Vs濾波后和參考值Vr比較,控制補(bǔ)償斜率。大電流時(shí)C輸出為低電平,VTo截止,補(bǔ)償斜率稍小一些,完全呈現(xiàn)電
流型控制方式。小電流時(shí)C輸出為高電平,光電耦合器VTo導(dǎo)通,補(bǔ)償斜率大,主要呈現(xiàn)電壓型控制方式。分段補(bǔ)償后的
Vs′波形見(jiàn)上圖c。需要說(shuō)明的是,這里假設(shè)正常負(fù)載下,在允許的輸入電壓范圍內(nèi),在規(guī)定輸出電壓調(diào)節(jié)范圍內(nèi),占空比
一般不會(huì)小到高斜率補(bǔ)償?shù)姆秶?只在輕載和空載時(shí)才有比較小的占空比。
上圖b是采用3875內(nèi)部的恒流源(IH=VREF/RP)給電容C充電。由于隨著電壓Vs′的升高,C的充電電流越來(lái)越小,斜坡的等效
斜率也就越來(lái)越小,在每個(gè)振蕩周期的起始時(shí)刻,先用同步脈沖Syn通過(guò)三極管VT給放電復(fù)位。補(bǔ)償后的Vs′波形見(jiàn)上圖d。
采用a結(jié)構(gòu)的電流斜坡分段補(bǔ)償效果：在t0時(shí)刻開(kāi)關(guān)管開(kāi)通,一個(gè)脈沖電流周期開(kāi)始,在很短時(shí)間內(nèi)(t0~t1),脈沖電流檢測(cè)信
號(hào)從零上升到最小電流im,并有一定的尖峰毛刺。在時(shí)間階段t1~t2內(nèi),電流上升快,主要是強(qiáng)補(bǔ)償成分。在時(shí)間階段t2~t3
內(nèi),電流上升較慢,為弱補(bǔ)償,主要是弧焊電源輸出濾波電感電流上升檢測(cè)值成分。在t3時(shí)刻有一定的尖峰毛刺,與t1時(shí)刻的
尖峰毛刺。
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更新----10月24日
為何要與環(huán)路補(bǔ)償糾纏不休Michael O’Loughlin，德州儀器 (TI).doc
開(kāi)關(guān)調(diào)節(jié)器設(shè)計(jì)中的頻率補(bǔ)償(一).pdf
TI開(kāi)關(guān)調(diào)節(jié)器設(shè)計(jì)中的頻率補(bǔ)償（二）.pdf
電源環(huán)路設(shè)計(jì)探討.pdf 通嘉科技 ：這篇文章想到相位裕量參照180度，這個(gè)文章講的是360°，請(qǐng)幫忙講解下。
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截止81樓參與者的觀點(diǎn)總結(jié)：感謝ansunhsu，王工，吳工等熱情參與
假定非隔離Buck電感！開(kāi)關(guān)頻率固定，電感充電、放電時(shí)間和一定。
當(dāng)系統(tǒng)受到擾動(dòng)后，充電、放電時(shí)間發(fā)生變動(dòng)。
黑色線波形，表示穩(wěn)定狀態(tài)；1圖最上一根直線，是反饋形成的“電流限制線”。
1圖
紅色線波形，表示受干擾后充電、放電時(shí)間發(fā)生變動(dòng)（占空比變了），從而偏差越來(lái)越大（沒(méi)有
與黑色線波形重合偏差越來(lái)越大了).
2圖
紅色線波形，表示受干擾后充電、放電時(shí)間發(fā)生變動(dòng)（占空比變了），但由于斜坡補(bǔ)償（尖角向下
的三角形），從而偏差越來(lái)越小。在第三個(gè)周期就可以與正常情況下的黑色線波形重合了。
2圖
灰色虛線，還是那根反饋形成的“電流限制線”。但加了斜坡補(bǔ)償后，真正的“電流限制線”是鋸齒波。
反饋是來(lái)不及做這么快調(diào)整的！ 反饋形成的“電流限制線”，一般要經(jīng)過(guò)十幾個(gè)周期的時(shí)間，才能“撥
亂反正” 而加了斜坡補(bǔ)償?shù)匿忼X波“電流限制線”是逐周期的，每個(gè)周期都在“撥亂反正”。
