بررسی نوسانات ساب هارمونیک در منابع تغذیه سوئیچینگ در حالت پیک جریان
منبع تغذیه سوئیچینگ DC-DC به طور گسترده در زمینه الکترونیک، تجهیزات الکتریکی، لوازم خانگی استفاده شده است و به دلیل مزایای اندازه کوچک، وزن سبک، راندمان بالا، عملکرد پایدار و غیره وارد دوره توسعه سریع شده است. DC-DC منبع تغذیه سوئیچینگ نیمه هادی های قدرت را به عنوان سوئیچ پذیرفته و ولتاژ خروجی را با کنترل چرخه وظیفه کلیدها تنظیم می کند. توپولوژی مدار کنترل آن به حالت جریان و حالت ولتاژ تقسیم می شود، کنترل حالت جریان به دلیل مزایای پاسخ دینامیکی سریع، مدار جبران ساده، پهنای باند بهره زیاد، اندوکتانس خروجی کوچک و یکسان سازی آسان به طور گسترده ای استفاده می شود. کنترل حالت جریان بیشتر به کنترل جریان اوج و کنترل جریان متوسط تقسیم می شود. مزایای پیک جریان عبارتند از: 1) پاسخ سریعتر حلقه بسته گذرا، پاسخ گذرا سریعتر به تغییرات ولتاژ ورودی و تغییر در بار خروجی. 2) طراحی آسان حلقه کنترل؛ 3) تعادل مغناطیسی ساده و خودکار؛ 4) عملکرد محدود کننده جریان اوج لحظه ای و غیره. با این حال، اوج جریان سلف ممکن است باعث شود تا سیستم نوسانات ساب هارمونیک به نظر برسد، بسیاری از متون، اگرچه این موضوع تا حدودی معرفی شده است، اما مطالعه سیستماتیکی در مورد نوسانات ساب هارمونیک، به ویژه علل آن و اجرای مدار خاص وجود ندارد، این مقاله یک سیستماتیک خواهد بود. مطالعه نوسانات ساب هارمونیک
1 علت نوسانات ساب هارمونیک
با در نظر گرفتن منبع تغذیه سوئیچینگ حالت پیک مدولاسیون PWM به عنوان مثال، علل نوسانات ساب هارمونیک از دیدگاه های مختلف به تفصیل مورد تجزیه و تحلیل قرار می گیرند.
برای حالت کنترل حلقه داخلی فعلی، شکل 2 تغییر جریان سلف را زمانی نشان می دهد که سیکل وظیفه سیستم بیشتر از 50٪ است و جریان سلف تحت یک مرحله کوچک قرار می گیرد △ Script Seal، که در آن خط ثابت شکل موج سلف است. جریان در طول عملکرد عادی سیستم، و خط چین شکل موج واقعی جریان سلف است. مشاهده می شود که: 1) خطای جریان سلف سیکل ساعت اخیر بزرگتر از سیکل قبلی است، یعنی سیگنال خطای جریان سلف نوسان می کند و پخش می شود و سیستم ناپایدار است. 2) دوره نوسان دو برابر دوره سوئیچینگ است، یعنی فرکانس نوسان 1/2 فرکانس سوئیچینگ است که نام نوسان ساب هارمونیک از آنجا آمده است. شکل 3 نشان می دهد که زمانی که چرخه وظیفه سیستم بیشتر از 50٪ است و چرخه وظیفه یک گام کوچک AD رخ می دهد زمانی که جریان سلف تغییر می کند، می توان مشاهده کرد که سیستم همچنین نوسانات ساب هارمونیک ظاهر می شود. و هنگامی که چرخه وظیفه سیستم کمتر از 50٪ باشد، اگرچه جریان سلف یا اختلال در چرخه کار
