Modo de comutação da fonte de alimentação Modo de controle de feedback PWM
O princípio básico de funcionamento da estabilização de tensão de comutação PWM ou da fonte de alimentação de estabilização de corrente é que quando a tensão de entrada muda, os parâmetros internos mudam e a carga externa muda, o circuito de controle realiza feedback de malha fechada através da diferença entre o sinal controlado e a referência sinal para ajustar o dispositivo de comutação do circuito principal. A largura do pulso de ativação estabiliza o sinal controlado, como a tensão ou corrente de saída da fonte de alimentação chaveada.
Princípios básicos de comutação de fonte de alimentação pWM
A frequência de comutação do pWM é geralmente constante e os sinais de amostragem de controle incluem: tensão de saída, tensão de entrada, corrente de saída, tensão do indutor de saída e corrente de pico do dispositivo de comutação. Esses sinais podem formar um sistema de feedback de loop único, loop duplo ou multiloop para obter estabilização de tensão, corrente estável e potência constante. Ao mesmo tempo, algumas funções de proteção contra sobrecorrente, magnetização anti-polarização, compartilhamento de corrente e outras funções podem ser alcançadas. Existem atualmente cinco modos principais de controle de feedback pWM.
Alternando o modo de controle de feedback pWM da fonte de alimentação
De modo geral, o circuito principal direto pode ser simplificado pelo chopper buck mostrado na Figura 1, e Ug representa o sinal de acionamento de saída pWM do circuito de controle. Dependendo da seleção de diferentes modos de controle de feedback pWM, a tensão de entrada Uin, a tensão de saída Uout, a corrente do dispositivo de comutação (derivada do ponto b) e a corrente do indutor (derivada do ponto c ou ponto d) no circuito podem ser usadas como sinais de controle de amostragem. Quando a tensão de saída Uout é usada como sinal de amostragem de controle, ela geralmente é processada pelo circuito mostrado na Figura 2 para obter o sinal de tensão Ue, que é então processado ou enviado diretamente ao controlador pWM. O amplificador operacional de tensão (e/a) na Figura 2 tem três funções: ① Amplificar e realimentar a diferença entre a tensão de saída e a tensão Uref fornecida para garantir a precisão da estabilização da tensão no estado estacionário. O ganho de amplificação DC deste amplificador operacional é teoricamente infinito, mas na verdade é o ganho de amplificação de malha aberta do amplificador operacional. ② Converta o sinal de tensão CC com um componente de ruído de comutação de banda mais larga na extremidade de saída do circuito principal da chave em um sinal de controle de feedback CC relativamente "limpo" (Ue) com uma certa amplitude, que retém o componente CC de baixa frequência e atenua o componente AC de alta frequência. Como o ruído de comutação tem uma frequência mais alta e uma amplitude maior, se o ruído de comutação de alta frequência não for suficientemente atenuado, o feedback em estado estacionário será instável; se o ruído de comutação de alta frequência for muito atenuado, a resposta dinâmica será lenta. Embora contraditório, o princípio básico de projeto para amplificadores operacionais com erro de tensão ainda é "o ganho de baixa frequência deve ser alto e o ganho de alta frequência deve ser baixo". ③ Calibre todo o sistema de circuito fechado para fazer com que o sistema de circuito fechado funcione de forma estável.
Características pWM da fonte de alimentação comutada
1) Diferentes modos de controle de feedback pWM têm diferentes vantagens e desvantagens. Ao projetar e selecionar uma fonte de alimentação chaveada, o modo de controle pWM apropriado deve ser selecionado de acordo com a situação específica.
2) A seleção de métodos de feedback pWM para vários modos de controle deve levar em consideração os requisitos de tensão de entrada e saída da fonte de alimentação de comutação específica, a topologia do circuito principal e a seleção do dispositivo, o ruído de alta frequência da tensão de saída, o ciclo de trabalho faixa de variação, etc.
3) Os modos de controle pWM estão evoluindo, interconectados e podem ser transformados entre si sob certas condições.
