اصل اساسی منبع تغذیه حالت سوئیچ PWM

اصل اساسی منبع تغذیه حالت سوئیچ PWM

فرکانس سوئیچینگ pWM به طور کلی ثابت است و سیگنال های نمونه کنترلی عبارتند از: ولتاژ خروجی، ولتاژ ورودی، جریان خروجی، ولتاژ سلف خروجی و جریان پیک دستگاه سوئیچینگ. این سیگنال‌ها می‌توانند سیستم‌های بازخورد تک حلقه، دو حلقه یا چند حلقه را برای دستیابی به ولتاژ، جریان و توان ثابت و در عین حال عملکردهای اضافی مانند حفاظت از جریان اضافه، ضد بایاس و اشتراک جریان را تشکیل دهند. در حال حاضر پنج حالت اصلی کنترل بازخورد pWM وجود دارد.

حالت کنترل بازخورد pWM منبع تغذیه سوئیچینگ

به طور کلی، مدار اصلی نوع رو به جلو را می توان با یک خردکن باک ساده کرد و Ug نشان دهنده سیگنال محرک خروجی pWM مدار کنترل است. با توجه به انتخاب حالت‌های مختلف کنترل فیدبک pWM، ولتاژ ورودی Uin، ولتاژ خروجی Uout، جریان دستگاه سوئیچ (از نقطه b) و جریان سلف (از نقطه c یا d خارج می‌شود) در مدار همگی می‌توانند به عنوان سیگنال های کنترل نمونه استفاده می شود. هنگامی که ولتاژ خروجی Uout به عنوان سیگنال نمونه گیری کنترلی استفاده می شود، معمولاً از طریق مدار نشان داده شده در شکل 2 پردازش می شود تا سیگنال ولتاژ Ue به دست آید، که سپس پردازش می شود یا مستقیماً به کنترل کننده pWM ارسال می شود.

تقویت کننده عملیاتی ولتاژ (e/a) سه عملکرد دارد:
① تفاوت بین ولتاژ خروجی و ولتاژ داده شده Uref را تقویت و بازخورد کنید تا از دقت تنظیم ولتاژ پایدار در طول حالت پایدار اطمینان حاصل کنید. بهره تقویت DC این تقویت کننده عملیاتی از نظر تئوری بی نهایت است، اما در واقعیت، بهره تقویت کننده حلقه باز تقویت کننده عملیاتی است.

② سیگنال ولتاژ DC را با یک جزء نویز سوئیچ باند فرکانس گسترده متصل به انتهای خروجی مدار اصلی سوئیچ به یک سیگنال کنترل بازخورد DC نسبتاً "تمیز" (Ue) با دامنه مشخصی تبدیل کنید که جزء فرکانس پایین DC را حفظ می کند. و مولفه فرکانس بالا AC را ضعیف می کند. با توجه به فرکانس و دامنه بالای نویز سوئیچ، اگر کاهش نویز سوئیچ فرکانس بالا کافی نباشد، بازخورد حالت پایدار ناپایدار خواهد بود. اگر کاهش نویز سوئیچ فرکانس بالا خیلی زیاد باشد، پاسخ دینامیکی کندتر خواهد بود. اگرچه متناقض است، اما اصل طراحی اولیه برای تقویت کننده های عملیاتی خطای ولتاژ همچنان "بهره با فرکانس پایین بالا و بهره فرکانس بالا کم" است.

③ برای اطمینان از عملکرد پایدار، کل سیستم حلقه بسته را اصلاح کنید.

ویژگی های منبع تغذیه سوئیچینگ pWM
1) حالت های مختلف کنترل بازخورد pWM مزایا و معایب خاص خود را دارند. هنگام طراحی منابع تغذیه سوئیچینگ، لازم است با توجه به موقعیت خاص، حالت کنترل pWM مناسب را انتخاب کنید.

2) انتخاب روش های مختلف بازخورد pWM حالت کنترل باید با الزامات ولتاژ ورودی و خروجی خاص منبع تغذیه سوئیچینگ، توپولوژی مدار اصلی و انتخاب دستگاه، سطح نویز فرکانس بالا ولتاژ خروجی، و دامنه تغییرات چرخه کار ترکیب شود.

3) حالت کنترل pWM در حال تکامل و به هم پیوستگی است و تحت شرایط خاصی می توانند به یکدیگر تبدیل شوند.