开关电源中的电流型控制模式
图4单端正激式电路各相关点波形
图5D0.5时的波形
图6D>0.5时的波形
图7D>0.5时加斜波补偿后的波形
3)在要求输入/输出隔离的电路类型中,对隔离变压器的设计要求较高。例如在单端正激式电路中,为保证从开关管上取样的电流斜波具有一定的斜率,要求变压器初级的电感量较小,但这样会使励磁电流增加,效率下降。因此需要协调好二者的关系。
4)电流型控制不大适合于半桥型开关电源。这是因为在半桥式电路中,通过桥臂2只电容的放电维持变压器初级绕组的伏-秒平衡;当电流型控制通过改变占空比而纠正伏-秒不平衡时,会导致这2只电容放电不平衡,使电容分压偏离中心点,然而电流型控制在此情况下试图进一步改变占空比,使电容分压更加偏离中心点,形成恶性循环。
4电流型控制模式中的斜波补偿
4.1电流型控制存在问题的改善
针对电流型控制中的主要缺点,目前许多电流型控制PWM芯片均提供了斜波补偿功能,它可以有效改善电流型控制中存在的以下几个问题:
1)开环不稳定性电流型电源的占空比大于50%时,就存在电流控制内环工作不稳定的问题。如果给电流控制内环增加一个斜波补偿信号,则变换器可以在任何脉冲占空比情况下正常工作。斜波补偿工作原理如下所述。
图5表示了由误差电压Ue控制的电流型变换器的波形,假如由于某种原因,产生一个拢动电流ΔI加至电感电流IL,当占空比0.5时,从图5所示可以看出这个拢动ΔI将随时间的变化而减小;但当占空比>0.5时,这个拢动将随时间增加而增加,如图6所示。扰动量的增加可能会导致电路工作的不稳定,产生次谐波振荡。扰动量的变化可用数学表达式表示为:
ΔI1=-ΔI0式中:m1,m2分别是电感电流上升和下降的斜率;
ΔI1表示经过一个周期后扰动量的大小。
为了消除这种振荡,可引入斜率为-m的斜波信号,如图7所示。这个斜波电压既可加至电流波形上,也可以从误差电压中减去。这样一来,扰动量变为:
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