การวิจัยเกี่ยวกับการสั่นแบบซับฮาร์โมนิกในโหมดกระแสสูงสุดของการจ่ายไฟแบบสวิตชิ่ง
แหล่งจ่ายไฟสลับ DC-DC ถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในด้านอิเล็กทรอนิกส์ อุปกรณ์ไฟฟ้า และเครื่องใช้ในบ้าน เนื่องจากข้อดีของขนาดที่เล็ก น้ำหนักเบา ประสิทธิภาพสูง และประสิทธิภาพที่มั่นคง เข้าสู่ช่วงของการพัฒนาอย่างรวดเร็ว แหล่งจ่ายไฟแบบสวิตชิ่ง DC-DC ใช้เซมิคอนดักเตอร์กำลังเป็นสวิตช์และปรับแรงดันไฟฟ้าเอาต์พุตโดยการควบคุมรอบการทำงานของสวิตช์ โทโพโลยีวงจรควบคุมแบ่งออกเป็นโหมดปัจจุบันและโหมดแรงดันไฟฟ้า การควบคุมโหมดปัจจุบันมีการใช้กันอย่างแพร่หลายเนื่องจากมีข้อดี เช่น การตอบสนองไดนามิกที่รวดเร็ว วงจรการชดเชยที่เรียบง่าย แบนด์วิดท์เกนขนาดใหญ่ ตัวเหนี่ยวนำเอาต์พุตขนาดเล็ก และการแบ่งปันกระแสไฟฟ้าที่ง่ายดาย การควบคุมโหมดปัจจุบันยังแบ่งออกเป็นการควบคุมกระแสสูงสุดและการควบคุมกระแสเฉลี่ย ข้อดีของกระแสพีคคือ: 1) การตอบสนองวงปิดชั่วคราวที่รวดเร็ว เช่นเดียวกับการตอบสนองชั่วคราวที่รวดเร็วต่อการเปลี่ยนแปลงแรงดันไฟฟ้าอินพุตและโหลดเอาต์พุต; 2) ห่วงควบคุมนั้นง่ายต่อการออกแบบ 3) ติดตั้งฟังก์ชันสมดุลแม่เหล็กที่เรียบง่ายและอัตโนมัติ 4) ติดตั้งฟังก์ชันจำกัดกระแสสูงสุดทันที ฯลฯ อย่างไรก็ตาม กระแสเหนี่ยวนำจุดสูงสุดอาจทำให้เกิดการสั่นแบบซับฮาร์โมนิกในระบบ แม้ว่างานวิจัยหลายชิ้นได้แนะนำสิ่งนี้มาบ้างแล้ว แต่ก็ยังไม่มีการวิจัยอย่างเป็นระบบเกี่ยวกับการสั่นแบบซับฮาร์โมนิก โดยเฉพาะสาเหตุและการนำวงจรเฉพาะไปใช้ บทความนี้จะทำการศึกษาอย่างเป็นระบบเกี่ยวกับการสั่นแบบซับฮาร์โมนิก
สาเหตุของการสั่นฮาร์มอนิกครั้งที่ 1
ยกตัวอย่างแหล่งจ่ายไฟสลับโหมดกระแสสูงสุดของการมอดูเลต PWM (ดังแสดงในรูปที่ 1 และจัดเตรียมโครงสร้างการชดเชยความชันลง) การวิเคราะห์โดยละเอียดจะดำเนินการจากมุมมองที่แตกต่างกันเกี่ยวกับสาเหตุของการสั่นแบบซับฮาร์โมนิก
สำหรับโหมดควบคุมวงในปัจจุบัน รูปที่ 2 แสดงการเปลี่ยนแปลงของกระแสตัวเหนี่ยวนำเมื่อรอบการทำงานของระบบมากกว่าร้อยละ 50 และกระแสตัวเหนี่ยวนำผ่านขั้นตอนเล็ก ๆ Δ โดยที่เส้นทึบแสดงถึงรูปคลื่นของกระแสตัวเหนี่ยวนำระหว่างการทำงานของระบบปกติ และ เส้นประแสดงถึงรูปคลื่นการทำงานจริงของกระแสตัวเหนี่ยวนำ จะเห็นได้ว่า: 1) ข้อผิดพลาดกระแสเหนี่ยวนำของรอบนาฬิกาหลังมีค่ามากกว่าข้อผิดพลาดกระแสเหนี่ยวนำของรอบก่อนหน้า กล่าวคือ สัญญาณข้อผิดพลาดกระแสเหนี่ยวนำผันผวนและเบี่ยงเบน และระบบไม่เสถียร 2) คาบการสั่นคือ 2 เท่าของคาบการสลับ นั่นคือ ความถี่ของการสั่นคือ 1/2 ของความถี่การสลับ ซึ่งเป็นที่มาของชื่อการสั่นแบบซับฮาร์โมนิก รูปที่ 3 แสดงการเปลี่ยนแปลงของกระแสเหนี่ยวนำเมื่อรอบการทำงานของระบบมากกว่าร้อยละ 50 และมี AD ขั้นเล็กๆ ในรอบการทำงาน ซึ่งบ่งชี้ว่าระบบจะประสบกับการสั่นแบบซับฮาร์โมนิกด้วย เมื่อรอบการทำงานของระบบน้อยกว่า 50 เปอร์เซ็นต์ แม้ว่าการรบกวนในกระแสตัวเหนี่ยวนำหรือรอบการทำงานยังสามารถทำให้เกิดการสั่นในสัญญาณข้อผิดพลาดกระแสตัวเหนี่ยวนำได้ การสั่นนี้เป็นของการสั่นของการลดทอน ระบบมีเสถียรภาพ
