开关电源06、课件_控制

1、开关电源的控制模式电压型控制模式电压型控制模式电流型控制模式电流型控制模式控制模式控制模式一、如何实现输出一、如何实现输出电压的要求和稳定电压的要求和稳定 单开关管单开关管BoostBoost变换器变换器ForwardForward（正正激）变换器激）变换器i0、 Vin有变化，有变化， 如何稳压如何稳压? 二、如何实现输出二、如何实现输出电压的要求和稳定电压的要求和稳定控制控制 双开关管双开关管推挽推挽（Push pull）变换器变换器半桥（半桥（Half bridge）变换变换器器电压型控制模式电压型控制模式电流型控制模式电流型控制模式控制模式控制模式三、三、开关电源的开关电源的控制模式控

2、制模式开关稳压电源的传统控制模式。它对输出电压采样并作开关稳压电源的传统控制模式。它对输出电压采样并作为反馈信号实现闭环控制为反馈信号实现闭环控制, ,以稳定输出电压。以稳定输出电压。时钟到来锁存器输出时钟到来锁存器输出Q Q为高为高, ,开通开通VTVTR R到来到来( (高电平），高电平），Q Q复位为低复位为低 , ,关断关断VTVT误差放大器误差放大器U Ue e = K= K( (U U ref ref - U - U 0 0) ) 比较器比较器U UR R U Ue e输出高电平输出高电平, ,经锁存器关断经锁存器关断VTVT U UR R U Ue e输出低电平输出低电平产生时钟

3、信号和产生时钟信号和三角波信号三角波信号U UR R 调节过程为调节过程为: : （U U in或或 i0 0 ） U U 0 0 U U e e = K(= K(U U ref ref - U - U 0 0)图中图中U U e e直线下降直线下降 TonTonU U 0 0A B CA B C3525电压型控制模式缺点：电压型控制模式缺点：电压型控制模式优点：电压型控制模式优点：n在电压型控制模式只有一个控制环，硬在电压型控制模式只有一个控制环，硬件设计、分析简单，应用于对电源性能件设计、分析简单，应用于对电源性能要求不高的场合。要求不高的场合。针对电压型控制的缺点针对电压型控制的缺点,

4、, 最近十几年发展起来了电流型最近十几年发展起来了电流型控制技术。电流控制型开关变换器正是在传统的电压控控制技术。电流控制型开关变换器正是在传统的电压控制型的基础上制型的基础上, , 增加了一个内环增加了一个内环电流反馈环电流反馈环, , 使其成使其成为一个双环控制系统为一个双环控制系统, , 让电感上的电流不再是一个独立让电感上的电流不再是一个独立变量变量, , 从而使开关变换器的二阶模型去掉了电感电流而从而使开关变换器的二阶模型去掉了电感电流而成为一阶系统。成为一阶系统。时钟以固定频率发送脉冲时钟以固定频率发送脉冲, , 脉冲到来时脉冲到来时, ,锁存器置锁存器置1, 1, 功率开功率开关

5、管导通关管导通, , 变压器原边电流上升。当上升到由电压误差信号变压器原边电流上升。当上升到由电压误差信号U e U e 决定的门槛值时决定的门槛值时, ,比较器比较器N N输出高电平输出高电平, , 锁存器复位锁存器复位, , 功功率管关断率管关断, , 直到下一个时钟脉冲的到来。直到下一个时钟脉冲的到来。 调节过程为调节过程为: : U U 0 0 U U e e = K(= K(U U ref ref - U - U 0 0)Ton)TonU U 0 0U U inin ( (U U inin/ /L L ) ) U U s s 上升斜率上升斜率 TonTonU o U o 电压外环电流

6、内环的双闭环结构 电流型控制的缺点电流型控制的缺点n需要斜坡补偿。在占需要斜坡补偿。在占空空比比50%50%时会产生次谐波振荡，造时会产生次谐波振荡，造成不稳定。通常在比较器输入端输入一个补偿斜坡来消成不稳定。通常在比较器输入端输入一个补偿斜坡来消除不稳定。除不稳定。控制模式控制模式控制方法不但具有电流型控制方法的输入电压动态响控制方法不但具有电流型控制方法的输入电压动态响应速度快、闭环系统稳定性高等优点，而且对负载的变应速度快、闭环系统稳定性高等优点，而且对负载的变化具有超快的响应速度。化具有超快的响应速度。控制方法由于具有对变化的超快响应速度，有望成为控制方法由于具有对变化的超快响应速度，有望成为新一代电源的首选控制方法。新一代电源的首选控制方法。可以看出，可以看出，控制方法与电流型控制方法的区别在于：控制方法与电流型控制方法的区别在于： 控制方法用滤波电容电压采样代替了电流型控制方法中比较控制方法用滤波电容电压采样代替了电流型控制方法中比较器的电流采样，输出电压反馈回来作为两个控制环的反馈量。器的电流采样，输出电压反馈回来作为两个控制环的反馈量。用该纹波信号代替电流型控制方法的电流信号时，由于是直用该纹波信号代替电流