Investigació sobre l'oscil·lació subharmònica en el mode de corrent màxima de commutació d'alimentació
La font d'alimentació de commutació DC-DC s'ha utilitzat àmpliament en els camps de l'electrònica, els equips elèctrics i els electrodomèstics a causa dels seus avantatges de mida petita, pes lleuger, alta eficiència i rendiment estable, entrant en un període de ràpid desenvolupament. La font d'alimentació de commutació DC-DC utilitza semiconductors de potència com a interruptors i ajusta la tensió de sortida controlant el cicle de treball dels interruptors. La topologia del circuit de control es divideix en mode de corrent i mode de tensió. El control del mode actual s'utilitza àmpliament a causa dels seus avantatges, com ara una resposta dinàmica ràpida, un circuit de compensació simplificat, un ample de banda de guany gran, una petita inductància de sortida i una fàcil compartició de corrent. El control del mode actual es divideix a més en control de corrent màxima i control de corrent mitjà. Els avantatges del corrent de pic són: 1) resposta ràpida transitòria en bucle tancat, així com una resposta transitòria ràpida als canvis en la tensió d'entrada i la càrrega de sortida; 2) El llaç de control és fàcil de dissenyar; 3) Equipat amb una funció d'equilibri magnètic senzill i automàtic; 4) Equipat amb funció de limitació de corrent de pic instantània, etc. No obstant això, el corrent d'inductància màxima pot provocar oscil·lacions subharmòniques al sistema. Tot i que molta literatura ho ha introduït fins a cert punt, no hi ha hagut cap investigació sistemàtica sobre les oscil·lacions subharmòniques, especialment les seves causes i la implementació específica del circuit. Aquest article realitzarà un estudi sistemàtic sobre les oscil·lacions subharmòniques.
Causes de la 1a oscil·lació harmònica
Prenent com a exemple la font de commutació del mode de corrent màxim de modulació PWM (com es mostra a la figura 1, i proporcionant una estructura de compensació de pendent descendent), es realitza una anàlisi detallada des de diferents perspectives sobre les causes de l'oscil·lació subharmònica.
Per al mode de control del bucle intern actual, la figura 2 mostra el canvi de corrent d'inductància quan el cicle de treball del sistema és superior al 50% i el corrent d'inductància experimenta un petit pas Δ, on la línia sòlida representa la forma d'ona del corrent d'inductància durant el funcionament normal del sistema, i la línia discontínua representa la forma d'ona de treball real del corrent d'inductància. Es pot veure que: 1) l'error de corrent d'inductància d'aquest darrer cicle de rellotge és més gran que l'error de corrent d'inductància del cicle anterior, és a dir, el senyal d'error de corrent d'inductància oscil·la i divergeix i el sistema és inestable; 2) El període d'oscil·lació és el doble del període de commutació, és a dir, la freqüència d'oscil·lació és 1/2 de la freqüència de commutació, que és l'origen del nom d'oscil·lació subharmònica. La figura 3 mostra la variació del corrent d'inductància quan el cicle de treball del sistema és superior al 50% i hi ha un petit pas AD en el cicle de treball, que indica que el sistema també experimentarà una oscil·lació subharmònica. Quan el cicle de treball del sistema és inferior al 50%, tot i que les pertorbacions en el corrent d'inductància o el cicle de treball també poden provocar oscil·lacions en el senyal d'error de corrent d'inductància, aquesta oscil·lació pertany a l'oscil·lació d'atenuació. El sistema és estable.
