Forskning på subharmonisk oscillasjon i toppstrømmodus for bytte av strømforsyninger
DC-DC-svitsjestrømforsyninger 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 har gått inn i en periode med rask utvikling. DC-DC-svitsjende strømforsyninger bruker krafthalvledere som brytere for å justere utgangsspenningen ved å kontrollere driftssyklusen til bryterne. Dens kontrollkretstopologi 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 delt inn i toppstrømkontroll og gjennomsnittlig strømkontroll. Fordelene med toppstrøm er: 1) rask transient lukket-sløyferespons og rask transientrespons på endringer i inngangsspenning og utgangsbelastning; 2) Kontrollsløyfen er enkel å designe; 3) Har en enkel automatisk magnetisk balansefunksjon; 4) Har øyeblikkelig toppstrømbegrensende funksjon, etc. Imidlertid kan topp induktorstrøm forårsake subharmoniske oscillasjoner i systemet. Selv om mye litteratur har introdusert dette til en viss grad, har de ikke systematisk studert subharmoniske oscillasjoner, spesielt deres årsaker og spesifikke kretsimplementeringer. Denne artikkelen vil gjennomføre en systematisk studie av subharmoniske oscillasjoner.
Årsak til 1. harmonisk oscillasjon
Ved å ta PWM-modulasjonstoppstrømsmodussvitsjingsstrømforsyningen som et eksempel (som vist i figur 1, og nedoverbakkekompensasjonsstrukturen er gitt), blir årsakene til subharmonisk oscillasjon analysert i detalj fra forskjellige perspektiver.
For gjeldende indre sløyfekontrollmodus viser figur 2 variasjonen av induktorstrømmen når systemets driftssyklus er større enn 50 % og induktorstrømmen gjennomgår et lite trinn. Den heltrukne linjen representerer induktorstrømmens bølgeform under normal systemdrift, og den stiplede linjen representerer den faktiske arbeidsbølgeformen til induktorstrømmen. Det kan sees at: 1) induktansstrømfeilen i neste klokkesyklus er større enn den i forrige syklus, noe som indikerer at induktansstrømfeilsignalet oscillerer og divergerer, og systemet er ustabilt; 2) Oscillasjonsperioden er to ganger koblingsperioden, som betyr at oscillasjonsfrekvensen er halvparten av koblingsfrekvensen. Dette er opprinnelsen til navnet subharmonisk oscillasjon. Figur 3 viser variasjonen av induktorstrøm når systemets driftssyklus er større enn 50 % og det er et lite trinn AD i driftssyklusen. Det kan sees at systemet også viser subharmonisk oscillasjon. Når systemets driftssyklus er mindre enn 50 %, selv om forstyrrelser i induktorstrømmen eller driftssyklusen også kan forårsake svingninger i induktorstrømmens feilsignal, tilhører denne oscillasjonen henfallsoscillasjon. Systemet er stabilt.
