Forskning på subharmonisk oscillasjon i toppstrømmodus for bytte av strømforsyning
DC-DC bytte strømforsyning har blitt mye brukt innen elektronikk, elektrisk utstyr og husholdningsapparater på grunn av fordelene med liten størrelse, lett vekt, høy effektivitet og stabil ytelse, og går inn i en periode med rask utvikling. DC-DC-svitsjingsstrømforsyningen bruker krafthalvledere som brytere og justerer utgangsspenningen ved å kontrollere driftssyklusen til bryterne. Styrekretstopologien er delt inn i strømmodus og spenningsmodus. Strømmoduskontroll er mye brukt på grunn av fordelene som rask dynamisk respons, forenklet kompensasjonskrets, stor forsterkningsbåndbredde, liten utgangsinduktans og enkel strømdeling. Strømmoduskontroll er videre delt inn i toppstrømkontroll og gjennomsnittlig strømkontroll. Fordelene med toppstrøm er: 1) rask transient respons med lukket sløyfe, samt rask transient respons på endringer i inngangsspenning og utgangsbelastning; 2) Kontrollsløyfen er enkel å designe; 3) Utstyrt med enkel og automatisk magnetisk balansefunksjon; 4) Utstyrt med momentan toppstrømbegrensningsfunksjon osv. Spidsinduktansstrøm kan imidlertid forårsake subharmoniske oscillasjoner i systemet. Selv om mye litteratur har introdusert dette til en viss grad, har det ikke vært noen systematisk forskning på subharmoniske oscillasjoner, spesielt deres årsaker og spesifikke kretsimplementering. Denne artikkelen vil gjennomføre en systematisk studie på subharmoniske oscillasjoner.
Årsaker til 1. harmonisk oscillasjon
Ved å ta PWM-modulasjon med toppstrømmodus som et eksempel (som vist i figur 1, og gir en nedoverbakkekompensasjonsstruktur), utføres en detaljert analyse fra forskjellige perspektiver på årsakene til subharmonisk oscillasjon.
For den gjeldende indre sløyfe-kontrollmodusen, viser figur 2 induktansstrømmensendringen når systemets driftssyklus er større enn 50 prosent og induktansstrømmen gjennomgår et lite trinn Δ, der den heltrukne linjen representerer induktansstrømmens bølgeform under normal systemdrift, og den stiplede linjen representerer den faktiske arbeidsbølgeformen til induktansstrømmen. Det kan sees at: 1) induktansstrømfeilen til sistnevnte klokkesyklus er større enn induktansstrømfeilen i forrige syklus, det vil si at induktansstrømfeilsignalet oscillerer og divergerer, og systemet er ustabilt; 2) Oscillasjonsperioden er to ganger koblingsperioden, det vil si at oscillasjonsfrekvensen er 1/2 av koblingsfrekvensen, som er opprinnelsen til navnet subharmonisk oscillasjon. Figur 3 viser variasjonen av induktansstrømmen når systemets driftssyklus er større enn 50 prosent og det er et lite trinn AD i driftssyklusen, noe som indikerer at systemet også vil oppleve subharmonisk oscillasjon. Når systemets driftssyklus er mindre enn 50 prosent, selv om forstyrrelser i induktansstrømmen eller driftssyklusen også kan forårsake svingninger i induktansstrømfeilsignalet, tilhører denne oscillasjonen dempningsoscillasjonen. Systemet er stabilt.
