A szubharmonikus oszcilláció feltárása a kapcsolóüzemű tápegységek csúcsáram üzemmódjában
Az egyenáramú kapcsolóüzemű tápegységeket széles körben alkalmazták az elektronika, az elektromos berendezések és a háztartási készülékek területén kis méretük, könnyű súlyuk, nagy hatékonyságuk és stabil teljesítményük miatt, és a gyors fejlődés időszakába léptek. A DC-egyenáramú kapcsolóüzemű tápegységek teljesítmény-félvezetőket használnak kapcsolóként a kimeneti feszültség beállításához a kapcsolók munkaciklusának szabályozásával. Vezérlőáramköri topológiája áram üzemmódra és feszültség üzemmódra oszlik. Az árammód-vezérlést széles körben használják olyan előnyei miatt, mint a gyors dinamikus válasz, az egyszerűsített kompenzációs áramkör, a nagy erősítési sávszélesség, a kis kimeneti induktivitás és az egyszerű árammegosztás. Az áram üzemmód vezérlés csúcsáram vezérlésre és átlagos áramszabályozásra oszlik. A csúcsáram előnyei a következők: 1) gyors tranziens zárt{8}}hurkú válasz, valamint gyors tranziens válasz a bemeneti feszültség és a kimeneti terhelés változásaira; 2) A vezérlőhurok könnyen megtervezhető; 3) Egyszerű automatikus mágneses egyensúly funkcióval rendelkezik; 4) Pillanatnyi csúcsáram-korlátozó funkcióval rendelkezik, stb. Az induktor csúcsáram azonban szubharmonikus rezgéseket okozhat a rendszerben. Bár számos szakirodalom ezt bizonyos mértékig bevezette, nem vizsgálták szisztematikusan a szubharmonikus rezgéseket, különösen azok okait és konkrét áramköri megvalósításait. Ez a cikk szisztematikus tanulmányt fog végezni a szubharmonikus rezgésekről.
1. harmonikus rezgés oka
A PWM modulációs csúcsáramú üzemmódú kapcsolóüzemű tápegységet példának véve (ahogyan az 1. ábrán látható, és a lejtős kompenzációs struktúra látható), a szubharmonikus oszcilláció okait részletesen elemezzük különböző nézőpontokból.
A 2. ábra az áramkör belső hurokszabályozási módjához mutatja az induktoráram változását, amikor a rendszer munkaciklusa nagyobb, mint 50%, és az induktoráram egy kis lépésen megy keresztül △ 厶. A folytonos vonal az induktoráram hullámformáját jelenti a rendszer normál működése során, a szaggatott vonal pedig az induktoráram aktuális működési hullámformáját. Látható, hogy: 1) az induktivitásáram hibája a következő órajelciklusban nagyobb, mint az előző ciklusban, ami azt jelzi, hogy az induktivitásáram hibajel oszcillál és divergál, és a rendszer instabil; 2) Az oszcillációs periódus kétszerese a kapcsolási periódusnak, ami azt jelenti, hogy a rezgési frekvencia a kapcsolási frekvencia fele. Innen származik a szubharmonikus oszcilláció elnevezés. A 3. ábra az induktoráram változását mutatja, ha a rendszer munkaciklusa nagyobb, mint 50%, és van egy kis AD lépés a munkaciklusban. Látható, hogy a rendszer szubharmonikus oszcillációt is mutat. Ha a rendszer munkaciklusa kisebb, mint 50%, bár az induktoráramban vagy a munkaciklusban fellépő zavarok az induktoráram hibajelében is oszcillációt okozhatnak, ez az oszcilláció a csillapítási oszcillációhoz tartozik. A rendszer stabil.
