اصل اساسی سوئیچینگ منبع تغذیه PWM

اصل اساسی سوئیچینگ منبع تغذیه PWM

اصل کار سوئیچینگ PWM یا منبع تغذیه جریان ثابت این است که وقتی ولتاژ ورودی تغییر می کند، پارامترهای داخلی تغییر می کند و بار خارجی تغییر می کند، مدار کنترل از طریق اختلاف بین سیگنال کنترل شده و سیگنال مرجع، بازخورد حلقه بسته را انجام می دهد. برای تنظیم دستگاه سوئیچینگ مدار اصلی. عرض پالس رسانایی ولتاژ یا جریان خروجی منبع تغذیه سوئیچینگ و سایر سیگنال های کنترل شده را پایدار می کند.

اصل اساسی سوئیچینگ منبع تغذیه pWM
فرکانس سوئیچینگ pWM به طور کلی ثابت است و سیگنال های نمونه کنترلی شامل: ولتاژ خروجی، ولتاژ ورودی، جریان خروجی، ولتاژ سلف خروجی و جریان پیک دستگاه های سوئیچینگ است. این سیگنال ها می توانند یک سیستم بازخورد تک حلقه، دو حلقه یا چند حلقه برای رسیدن به هدف تثبیت ولتاژ، تثبیت جریان و توان ثابت تشکیل دهند. در عین حال، برخی از عملکردهای اضافی مانند حفاظت از جریان اضافه، میدان مغناطیسی ضد بایاس و اشتراک جریان قابل تحقق است. اکنون عمدتاً پنج حالت کنترل بازخورد pWM وجود دارد.

حالت کنترل بازخورد pWM منبع تغذیه سوئیچینگ
به طور کلی، چاپر کاهنده نشان داده شده در مدار اصلی رو به جلو یک نمایش ساده شده است و Ug نشان دهنده سیگنال درایو خروجی pWM مدار کنترل است. با توجه به انتخاب حالت های مختلف کنترل فیدبک pWM، ولتاژ ورودی Uin، ولتاژ خروجی Uout، جریان دستگاه سوئیچینگ (مشتق شده از نقطه b) و جریان سلف (مشتق شده از نقطه c یا نقطه d) در مدار می تواند به عنوان نمونه استفاده شود. سیگنال های کنترل هنگامی که ولتاژ خروجی Uout به عنوان سیگنال نمونه گیری کنترلی استفاده می شود، معمولاً توسط 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 تقویت شده و برگشت داده می شود تا از دقت تنظیم ولتاژ در حالت ثابت اطمینان حاصل شود. بهره تقویت DC تقویت کننده عملیاتی از نظر تئوری بی نهایت است، اما در واقع بهره تقویت کننده حلقه باز تقویت کننده عملیاتی است.

② سیگنال ولتاژ DC را با اجزای نویز سوئیچینگ یک باند فرکانس گسترده تر در خروجی مدار اصلی سوئیچ به یک سیگنال کنترل فیدبک DC نسبتاً تمیز (Ue) با دامنه مشخص تبدیل کنید، یعنی فرکانس پایین DC را حفظ کنید. قطعات و اجزای فرکانس بالا AC را ضعیف می کند. از آنجایی که فرکانس نویز سوئیچینگ زیاد و دامنه زیاد است، اگر کاهش نویز سوئیچینگ فرکانس بالا کافی نباشد، بازخورد حالت پایدار ناپایدار خواهد بود. اگر کاهش نویز سوئیچینگ فرکانس بالا خیلی زیاد باشد، پاسخ دینامیکی کند خواهد بود. اگرچه با یکدیگر متناقض هستند، اما اصل طراحی اصلی تقویت کننده عملیاتی خطای ولتاژ هنوز این است که "بهره فرکانس پایین باید زیاد باشد، بهره فرکانس بالا باید کم باشد".

③ کل سیستم حلقه بسته را اصلاح کنید تا سیستم حلقه بسته پایدار کار کند.

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، حالت کنترل pWM مناسب باید با توجه به موقعیت خاص انتخاب شود.

2) انتخاب روش‌های بازخورد pWM برای حالت‌های مختلف کنترل باید نیازمندی‌های خاص ولتاژ ورودی و خروجی منبع تغذیه سوئیچینگ، توپولوژی مدار اصلی و انتخاب دستگاه، نویز فرکانس بالا ولتاژ خروجی و محدوده را در نظر بگیرد. تغییرات چرخه وظیفه

3) حالت کنترل pWM توسعه می یابد و تغییر می کند، به هم مرتبط هستند و می توانند تحت شرایط خاصی به یکدیگر تبدیل شوند.