开关电源中斜坡补偿电路的分析与设计
发布时间:2018-10-8 10:21
发布者:小融一号
关键词:
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电流模式由于采用了电压一电流双环控制显著改善了开关电源的性能,主要表现在: ① 根本消除了Push-pull开关电源存在的磁通量失恒问题磁通量失恒会减弱电感的承压能力,导致功率管电流不断增大并最终烧毁。电流模式在每个周期都限定功率管峰值电流,能彻底杜绝磁通量失恒. ② 电压调整率显著减小。当输人电压波动时图1中的电流检测电阻R3会立即检测到峰值电流的变化,快速调整占空比,使输出电压稳定 ③ 简化了反馈电路的设计LC滤波电路在频率达到共鸣频率后,相移会接近最大值180°,输人到输出的增益会随着频率的升高而迅速减小,这就增加了开关电源反馈电路设计的复杂程度在电流模式中,滤波电感的小信号阻抗几乎为零,这样就只能产生最大90,相移,增益随频率升高而下降的速度也减小为实际LC滤波电路的一半。因此反馈电路的设计可以大幅简化 ④ 改善了负载调整率。在电流模式中,误差放大器的带宽更大,因而负载调整率更好。 3.电流模式的缺点 3.1恒定峰值电流引起的电感平均电流不恒定 电流模式的实质是使电感平均电流跟随误差放大器输出电压VEA设定的值,即可用一个恒流源来代替电感,使整个系统由二阶降为一阶。但在常用的峰值电流模式中,不同的占空比会导致不同的电感平均电流。这可以由平均电流的计算式看出: 其中Ip是峰值电流,dl是峰值电流和最小值的差值,T是时钟周期,ton和toff分别为功率管开启时间和关断时间 如图3所示,当由于某种原因使输人电压从Vdc1变化到Vdc2,电感电流的上升沿斜率将会变化(Vdc2-Vdc1)/Lo而下降沿斜率不变.占空比将从Dl变为D2,电感电流的平均值从Iav1变化到Iav2,这往往会导致输出电压在一段时间内振荡 3.2 电感扰动电流引起的输出振荡 在输入电压不变的条件下,当由于某种外部原因使电感上的电流在一个下降沿结束时发生小的扰动AI,因为电流的上升沿和下降沿的斜率以及峰值电流都不变,所以在下一个周期结束后,这个扰动电流将被放大为 其中dt为发生扰动后导通时间的变化值,m1和m2分别为上升斜率和下降斜率。 |
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