اصل اساسی منبع تغذیه حالت کنترل بازخورد PWM

اصل اساسی منبع تغذیه حالت کنترل بازخورد PWM

اصل کار منبع تغذیه تنظیم شده یا تثبیت شده با سوئیچ PWM، ارائه بازخورد حلقه بسته از طریق اختلاف بین سیگنال کنترل شده و سیگنال مرجع در مدار کنترل در صورت تغییر ولتاژ ورودی، تغییر پارامتر داخلی یا بار خارجی است. تغییر، برای تنظیم عرض پالس هدایت دستگاه کلیدزنی مدار اصلی، به طوری که ولتاژ یا جریان خروجی منبع تغذیه سوئیچینگ و سایر سیگنال های کنترل شده را تثبیت کند.

اصول اولیه منبع تغذیه سوئیچینگ pWM

فرکانس سوئیچینگ pWM به طور کلی ثابت است و سیگنال های نمونه کنترلی شامل: ولتاژ خروجی، ولتاژ ورودی، جریان خروجی، ولتاژ اندوکتانس خروجی و جریان پیک دستگاه سوئیچینگ است. این سیگنال‌ها می‌توانند یک سیستم بازخورد تک حلقه، دو حلقه یا چند حلقه را برای دستیابی به ولتاژ، جریان و توان ثابت و در عین حال دستیابی به برخی عملکردهای اضافی مانند حفاظت از جریان اضافه، ضد بایاس و اشتراک جریان 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 باک خردکن نشان داده شده در شکل 1 ساده کرد و Ug سیگنال محرک خروجی pWM مدار کنترل را نشان می دهد. با توجه به حالت های مختلف کنترل بازخورد pWM انتخاب شده، ولتاژ ورودی Uin، ولتاژ خروجی Uout، جریان دستگاه سوئیچینگ (از نقطه b) و جریان القایی (از نقطه c یا نقطه d خارج می شود) در مدار می توانند استفاده شوند. به عنوان سیگنال های کنترل نمونه برداری 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. عملکرد تقویت کننده عملیاتی ولتاژ (e/a) در شکل 2 به دو صورت است: ① تقویت و بازخورد اختلاف بین ولتاژ خروجی و ولتاژ داده شده Uref برای اطمینان از دقت تنظیم ولتاژ پایدار در حالت پایدار. بهره تقویت DC این تقویت کننده عملیاتی از نظر تئوری بی نهایت است، اما در واقع بهره تقویت کننده حلقه باز تقویت کننده عملیاتی است. به یک سیگنال کنترل بازخورد DC نسبتاً "تمیز" (Ue) با دامنه مشخصی که مولفه فرکانس پایین DC را حفظ می کند و مولفه فرکانس بالا AC را ضعیف می کند. با توجه به فرکانس و دامنه بالای نویز سوئیچینگ، اگر کاهش نویز سوئیچینگ فرکانس بالا کافی نباشد، بازخورد حالت پایدار ناپایدار خواهد بود. اگر کاهش نویز سوئیچ فرکانس بالا خیلی زیاد باشد، پاسخ دینامیکی کندتر است. اگرچه متناقض است، اما اصل طراحی اولیه تقویت‌کننده‌های عملیاتی خطای ولتاژ همچنان "بهره با فرکانس پایین بالا و بهره فرکانس بالا پایین" است. کل سیستم حلقه بسته را برای اطمینان از عملکرد پایدار اصلاح کنید.

ویژگی های منبع تغذیه سوئیچینگ pWM

1) حالت های مختلف کنترل بازخورد pWM مزایا و معایب خاص خود را دارند. هنگام طراحی منبع تغذیه سوئیچینگ، لازم است بر اساس 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 محدوده تغییرات چرخه وظیفه ترکیب شود.

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