การเปลี่ยนโหมดการควบคุมป้อนกลับ PWM บนแหล่งจ่ายไฟ

การเปลี่ยนโหมดการควบคุมป้อนกลับ PWM บนแหล่งจ่ายไฟ

หลักการทำงานพื้นฐานของสวิตชิ่ง PWM หรือแหล่งจ่ายไฟกระแสคงที่คือวงจรควบคุมทำการป้อนกลับแบบวงปิดผ่านความแตกต่างระหว่างสัญญาณควบคุมและสัญญาณอ้างอิงเพื่อปรับอุปกรณ์สวิตชิ่งของวงจรหลักเมื่อแรงดันอินพุตเปลี่ยนแปลง ภายใน การเปลี่ยนแปลงพารามิเตอร์และการเปลี่ยนแปลงโหลดภายนอก แรงดันเอาต์พุตหรือกระแสของแหล่งจ่ายไฟสลับและสัญญาณควบคุมอื่นๆ จะเสถียรโดยความกว้างพัลส์การนำไฟฟ้า
 

การสลับแหล่งจ่ายไฟพื้นฐาน pWM

สัญญาณสุ่มตัวอย่างควบคุมสำหรับ pWM รวมถึงแรงดันเอาต์พุต แรงดันอินพุต กระแสเอาต์พุต แรงดันตัวเหนี่ยวนำเอาต์พุต และกระแสสูงสุดของอุปกรณ์สวิตชิ่ง ความถี่การสลับของ pWM โดยทั่วไปจะเป็นค่าคงที่ เพื่อให้บรรลุเป้าหมายของแรงดันไฟฟ้าคงที่ เสถียรภาพของกระแสไฟฟ้า และพลังงานคงที่ สัญญาณเหล่านี้สามารถรวมกันเพื่อสร้างระบบป้อนกลับแบบวงเดียว สองวง หรือหลายวง นอกจากนี้ยังเป็นไปได้ที่จะใช้คุณสมบัติพิเศษบางอย่าง เช่น การแบ่งปันปัจจุบัน สนามแม่เหล็กต่อต้านอคติ และการป้องกันกระแสเกิน โหมดควบคุมป้อนกลับ pWM ในปัจจุบันมีห้าประเภทหลัก
 

การเปลี่ยนโหมดการควบคุมป้อนกลับ pWM ของแหล่งจ่ายไฟ

โดยทั่วไป เครื่องตัดแบบลดระดับในรูปที่ 1 สามารถลดความซับซ้อนของวงจรหลักประเภทเดินหน้า โดยมี Ug อยู่ในตำแหน่งสัญญาณขับเอาต์พุต pWM ของวงจรควบคุม สามารถใช้แรงดันอินพุต Uin, แรงดันเอาต์พุต Uout, กระแสอุปกรณ์สวิตชิ่ง (มาจากจุด b) และกระแสเหนี่ยวนำ (มาจากจุด c หรือจุด d) ในวงจรเป็นสัญญาณควบคุมการสุ่มตัวอย่าง ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับตัวเลือกของการควบคุมป้อนกลับ pWM ต่างๆ โหมด โดยทั่วไปวงจรในรูปที่ 2 ใช้เพื่อแปลงแรงดันเอาต์พุต Uout เป็นสัญญาณแรงดัน Ue ซึ่งต่อมาจะประมวลผลหรือส่งโดยตรงไปยังตัวควบคุม PWM เมื่อใช้แรงดันเอาต์พุต Uout เป็นสัญญาณสุ่มตัวอย่างควบคุม

สามงานที่เกี่ยวข้อง:

① เพื่อรับประกันการควบคุมแรงดันไฟฟ้าที่ถูกต้องในสภาวะคงที่ ความแตกต่างระหว่างแรงดันเอาต์พุตและค่า Uref ที่ระบุจะถูกขยายและส่งกลับ แม้ว่าอัตราขยายขยายวงเปิดของแอมพลิฟายเออร์ในการดำเนินงานจะไร้ขีดจำกัดในทางทฤษฎี แต่แท้จริงแล้วก็คืออัตราขยายขยาย DC
 

2 เก็บส่วนประกอบ DC ความถี่ต่ำไว้และลดทอนส่วนประกอบความถี่สูง AC เพื่อสร้างสัญญาณควบคุมป้อนกลับ DC (Ue) ที่ค่อนข้าง "สะอาด" ด้วยแอมพลิจูดที่แน่นอนจากสัญญาณแรงดันไฟฟ้า DC พร้อมส่วนประกอบสัญญาณรบกวนสลับของแถบความถี่ที่กว้างขึ้นที่ เอาต์พุตของวงจรหลักของสวิตช์ การตอบสนองในสภาวะคงที่จะไม่เสถียรหากการลดทอนของสัญญาณรบกวนการสลับความถี่สูงไม่เพียงพอ และการตอบสนองแบบไดนามิกจะช้าหากการลดทอนของสัญญาณรบกวนการสลับความถี่สูงมากเกินไปเนื่องจากความถี่สูงและแอมพลิจูดของสัญญาณรบกวนการสลับที่กว้าง . หลักการออกแบบพื้นฐานของแอมพลิฟายเออร์ในการดำเนินงานข้อผิดพลาดของแรงดันไฟฟ้ายังคงเป็นที่ "อัตราขยายความถี่ต่ำควรสูง อัตราขยายความถี่สูงควรต่ำ" แม้ว่าจะมีข้อขัดแย้งที่ชัดเจนก็ตาม
 

เพื่อให้ระบบวงปิดทำงานได้อย่างมั่นคง ให้ทำการแก้ไขที่จำเป็นกับระบบทั้งหมด

คุณสมบัติของแหล่งจ่ายไฟขณะเปลี่ยน

1) โหมดควบคุมป้อนกลับ pWM แต่ละโหมดมีข้อดีและข้อเสียในตัวเอง ควรเลือกโหมดควบคุม pWM ที่เหมาะสมเมื่อสร้างแหล่งจ่ายไฟแบบสวิตชิ่ง ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับสถานการณ์

2) เมื่อเลือกเทคนิคการป้อนกลับ pWM สำหรับโหมดการควบคุมที่แตกต่างกัน สิ่งสำคัญคือต้องพิจารณาข้อกำหนดแรงดันอินพุตและเอาต์พุตเฉพาะของแหล่งจ่ายไฟสลับ โทโพโลยีของวงจรหลักและตัวเลือกอุปกรณ์ สัญญาณรบกวนความถี่สูงของแรงดันเอาต์พุต และช่วงของ การเปลี่ยนแปลงรอบหน้าที่

3) โหมดควบคุม pWM วิวัฒนาการและเปลี่ยนแปลง เชื่อมต่อกัน และสามารถเปลี่ยนเป็นโหมดอื่นได้ภายใต้สถานการณ์เฉพาะ