博客专栏

EEPW首页 > 博客 > 开关电源环路学习笔记(5)-脉冲调制级传递函数

开关电源环路学习笔记(5)-脉冲调制级传递函数

发布人:yingjian时间:2022-06-22来源:工程师

上节分析了反馈级和误差放大级,这一节就来看脉冲调制级传递函数。

图片

 

有一点需要注意,输入信号是前面过来的误差信号Vc,输出信号是PWM的占空比d,并不是一个电压信号,为什么会这样?

我在《第2节—线性化条件》已经做了说明。

图片

 

PWM产生的原理

产生PWM的原理如下:

芯片内部产生固定的锯齿波信号,将Vc(t)电压与锯齿波电压进行实时比较,就可以得到PWM波了,那么显然,输出PWM是这样产生的:

1、某一时刻Vc(t)大于锯齿波的电压,那么输出高

2、某一时刻Vc(t)小于锯齿波的电压,那么就输出低

图片

 

波形图如下:

图片

占空比就是每个开关周期内PWM波为高电平所占的时间百分比,因为锯齿波的频率就是开关频率,远大于Vc(t)的频率,所以锯齿波的斜率总会大于Vc(t)的电压上升斜率,这会造成一个周期之内信号输出只能改变一次,改变的位置就决定了该周期输出PWM的占空比的大小,具体可以结合上图揣摩下看是不是这样。

 

锯齿波的峰值电压为Vm,我们根据工作原理,从上图中应该比较容易得到以下内容:

每个周期时间内,误差信号Vc(t)会与锯齿波电压相等一次,相等时刻的电压越大,那么占空比就越大。

 

很容易出:

1、若电压相等时电压值为Vm,占空比最大,为100%

2、若电压相等时电压值为0时,占空比最小,为0%。

3、若电压相等时电压值为1/2Vm时,占空比为50%。

结合上图看看,是不是这样?

 

如果我们假定在一个周期内,Vc(t)电压值Vc维持不变,那么自然,在该周期内,Vc(t)与谐波相等的电压值就是Vc,那么我们就可以计算出这个周期内的占空比为:

d=Vc/Vm*100%

 

当然了,一个周期内,误差信号Vc(t)并不是保持一个定值不变,从上图也可以看出来。不过我们应该知道,这个谐波的频率就是开关频率,而穿越频率一般是小于开关频率的1/5的。

 

也就是说锯齿波的频率要比误差信号Vc(t)的频率要高很多,那么我们在每个锯齿波周期内将Vc(t)看作是不变的也是合理的。

即在t时刻,d(t)=Vc(t)/Vm*100%

 

综上所述,那么就有了下面的公式:

d(t)=Vc(t)/Vm*100%

也就是:

d(t)/Vc(t)=1/Vm。

这不就是输出除以输入吗?这不就是脉冲调制级的传递函数Gc(s)吗?

图片


今天来发个小福利,留言点赞前3楼,每人送一本书——《芯片战争:历史与今天的半导体突围》

图片

内容简介今天我们很容易发现,不断升温的中美科技博弈,最核心问题就在于芯片。一枚小小的芯片,究竟为何会变成制约中国科技发展的最关键因素?环绕在中国外围的半导体封锁,究竟是如何一步步发展到了今天的情况?另一方面,芯片产业本身特质是高投入、高度集成化、全产业链分配。这些特质导致芯片产业必然不断发生旧秩序损坏与新规则建立,换言之,在芯片领域,“战争”是常态,而“和平共处”非常稀少。如果我们能读懂历史上已经发生的芯片战争与芯片博弈,那么也将能以最高效率找到今天中国芯片的突围方向。将历史经验与今天的情况结合,或许会发现,我们此刻正身处一场从未停止过的“芯片战争”。


*博客内容为网友个人发布,仅代表博主个人观点,如有侵权请联系工作人员删除。

光伏发电相关文章:光伏发电原理


关键词: 开关电源

相关推荐

技术专区

关闭