Estudo de oscilações subharmônicas no modo de corrente de pico em fontes chaveadas
A fonte de alimentação comutada DC-DC tem sido amplamente utilizada na área de eletrônica, equipamentos elétricos, eletrodomésticos e entrou em um período de rápido desenvolvimento devido às vantagens de tamanho pequeno, peso leve, alta eficiência, desempenho estável, etc. a fonte de alimentação chaveada adota semicondutores de potência como interruptores e ajusta a tensão de saída controlando o ciclo de trabalho dos interruptores. Sua topologia de circuito de controle é dividida em modo de corrente e modo de tensão, o controle de modo de corrente é amplamente utilizado devido às vantagens de resposta dinâmica rápida, circuito de compensação simplificado, grande largura de banda de ganho, pequena indutância de saída e fácil equalização. O controle do modo de corrente é dividido em controle de corrente de pico e controle de corrente média, e as vantagens da corrente de pico são:
1) A resposta transitória em malha fechada é relativamente rápida, e a resposta transitória às mudanças na tensão de entrada e às mudanças na carga de saída também é relativamente rápida; 2) O circuito de controle é fácil de projetar.
2) a malha de controle é fácil de projetar; e
3) possui uma função de balanceamento magnético simples e automática; 4) tem uma função de limitação de corrente de pico transitória e assim por diante. No entanto, a corrente de pico do indutor pode fazer com que o sistema apareça oscilação subharmônica, muita literatura, embora isso seja introduzido até certo ponto, mas não há estudo sistemático da oscilação subharmônica, especialmente suas causas e implementação de circuito específico, este artigo será um estudo sistemático estudo da oscilação subharmônica.
1 A causa da oscilação subharmônica
Tomando como exemplo a fonte de alimentação de comutação do modo de corrente de pico modulada PWM (como mostrado na Fig. 1, e a estrutura de compensação descendente é fornecida), as causas das oscilações subharmônicas são analisadas detalhadamente de diferentes perspectivas.
Para o modo de controle de malha interna de corrente, a Fig. 2 fornece a variação da corrente do indutor quando o ciclo de trabalho do sistema é maior que 50% e a corrente do indutor sofre um pequeno passo ∆Script, onde a linha sólida é a forma de onda da corrente do indutor quando o sistema está funcionando normalmente e a linha tracejada é a forma de onda operacional real da corrente do indutor. Pode-se observar que: 1) o erro de corrente do indutor do último ciclo de clock é maior que o do ciclo anterior, ou seja, o sinal de erro de corrente do indutor oscila e se espalha, e o sistema fica instável; 2) o período de oscilação é duas vezes o período de chaveamento, ou seja, a frequência de oscilação é 1/2 da frequência de chaveamento, daí vem o nome da oscilação subharmônica. A Figura 3 mostra que quando o ciclo de trabalho do sistema é superior a 50% e o ciclo de trabalho ocorre um pequeno passo AD quando a corrente do indutor muda, pode-se observar que o sistema também aparecerá oscilação subharmônica. E quando o ciclo de trabalho do sistema é inferior a 50%, embora a perturbação da corrente do indutor ou do ciclo de trabalho também faça com que o sinal de erro da corrente do indutor oscile, essa oscilação pertence à oscilação de atenuação. O sistema é estável.
