電源の PWM フィードバック制御モードの変更
PWM スイッチング電源または定電流電源の基本的な動作原理は、入力電圧が変化したときに制御回路が制御信号と基準信号の差を通じて閉ループ フィードバックを実行し、主回路のスイッチング デバイスを調整することです。パラメータが変化し、外部負荷が変化します。 スイッチング電源の出力電圧または出力電流、およびその他の調整された信号は、導通パルス幅によって安定化されます。
スイッチング電源の PWM の基礎
pWM の制御サンプリング信号には、スイッチング デバイスの出力電圧、入力電圧、出力電流、出力インダクタ電圧、ピーク電流が含まれます。 pWM のスイッチング周波数は通常一定です。 電圧の安定化、電流の安定化、および定電力の目標を達成するために、これらの信号を組み合わせて、シングルループ、ダブルループ、またはマルチループのフィードバック システムを構築できます。 さらに、電流共有、抗バイアス磁界、過電流保護などの追加機能を実現することも可能です。 現在、pWM フィードバック制御モードには 5 つの主要なカテゴリがあります。
電源のPWMフィードバック制御モードの変更
一般に、図 1 の降圧チョッパは、制御回路の pWM 出力駆動信号の代わりに Ug を使用することで、フォワード型の主回路を簡素化できます。 回路内の入力電圧 Uin、出力電圧 Uout、スイッチング デバイス電流 (点 b から導出)、およびインダクタ電流 (点 c または点 d から導出) は、さまざまな pWM フィードバック制御の選択に応じて、サンプリング制御信号として使用できます。モード。 図2の回路は通常、出力電圧Uoutを電圧信号Ueに変換するために使用され、出力電圧Uoutが制御サンプリング信号として利用される場合、この信号はその後処理されるか、PWMコントローラに直接送られます。
次の 3 つのタスクが関係します。
① 定常状態での正確な電圧レギュレーションを保証するために、出力電圧と指定値 Uref の差が増幅されて送り返されます。 オペアンプの開ループ増幅ゲインは理論的には無限ですが、実際には DC 増幅ゲインです。
2 DC 低周波成分を保持し、AC 高周波成分を減衰して、より広い周波数帯域のスイッチング ノイズ成分を含む DC 電圧信号から一定の振幅を持つ比較的「クリーンな」DC フィードバック制御信号 (Ue) を作成します。スイッチ主回路の出力です。 高周波スイッチングノイズの減衰が不十分だと定常帰還が不安定になり、高周波スイッチングノイズの減衰が多すぎるとスイッチングノイズは高周波で振幅が大きいため動的応答が遅くなります。 。 電圧誤差オペアンプの基本的な設計原則は、明らかに矛盾しているにもかかわらず、依然として「低周波ゲインは高く、高周波ゲインは低くすべきである」ということです。
閉ループ システムを安定して動作させるには、システム全体に必要な修正を加えます。
スイッチング時の電源特性
1) 各 pWM フィードバック制御モードには、それぞれ長所と短所があります。 スイッチング電源を構築する際には、状況に応じて適切な pWM 制御モードを選択する必要があります。
2) さまざまな制御モードに対して pWM フィードバック技術を選択する場合、スイッチング電源の固有の入力および出力電圧要件、主回路トポロジーとデバイスの選択、出力電圧の高周波ノイズ、および出力電圧の範囲を考慮することが重要です。デューティサイクルが変化します。
3) pWM 制御モードは進化および変化し、接続され、特定の状況下で相互に変化する可能性があります。
