การศึกษาการสั่นแบบซับฮาร์โมนิกในแหล่งจ่ายไฟสลับโหมดกระแสสูงสุด
DC-อุปกรณ์จ่ายไฟสวิตชิ่ง DC ถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในด้านอิเล็กทรอนิกส์ อุปกรณ์ไฟฟ้า และเครื่องใช้ภายในบ้าน เนื่องจากมีข้อดีคือมีขนาดเล็ก น้ำหนักเบา ประสิทธิภาพสูง และประสิทธิภาพที่มั่นคง และได้เข้าสู่ยุคของการพัฒนาอย่างรวดเร็ว อุปกรณ์จ่ายไฟสวิตชิ่ง DC-DC ใช้เซมิคอนดักเตอร์กำลังเป็นสวิตช์เพื่อปรับแรงดันไฟฟ้าเอาต์พุตโดยการควบคุมรอบการทำงานของสวิตช์ โทโพโลยีวงจรควบคุมแบ่งออกเป็นโหมดปัจจุบันและโหมดแรงดันไฟฟ้า การควบคุมโหมดปัจจุบันมีการใช้กันอย่างแพร่หลายเนื่องจากมีข้อดี เช่น การตอบสนองไดนามิกที่รวดเร็ว วงจรการชดเชยที่ง่ายขึ้น แบนด์วิดธ์เกนขนาดใหญ่ ตัวเหนี่ยวนำเอาต์พุตขนาดเล็ก และการแบ่งปันกระแสไฟฟ้าที่ง่ายดาย การควบคุมโหมดปัจจุบันแบ่งออกเป็นการควบคุมกระแสสูงสุดและการควบคุมกระแสเฉลี่ย ข้อดีของกระแสพีคคือ: 1) การตอบสนองลูป-แบบปิดชั่วคราวที่รวดเร็ว และการตอบสนองแบบชั่วคราวที่รวดเร็วต่อการเปลี่ยนแปลงแรงดันไฟฟ้าอินพุตและโหลดเอาท์พุต; 2) ห่วงควบคุมนั้นง่ายต่อการออกแบบ 3) มีฟังก์ชั่นสมดุลแม่เหล็กอัตโนมัติอย่างง่าย 4) มีฟังก์ชันจำกัดกระแสสูงสุดทันที ฯลฯ อย่างไรก็ตาม กระแสเหนี่ยวนำสูงสุดอาจทำให้เกิดการสั่นแบบซับฮาร์โมนิกในระบบ แม้ว่างานเขียนหลายชิ้นจะแนะนำสิ่งนี้มาบ้างแล้ว แต่พวกเขาไม่ได้ศึกษาการแกว่งของซับฮาร์โมนิกอย่างเป็นระบบ โดยเฉพาะสาเหตุและการใช้งานวงจรเฉพาะ บทความนี้จะทำการศึกษาอย่างเป็นระบบเกี่ยวกับการสั่นแบบซับฮาร์โมนิก
สาเหตุของการสั่นฮาร์มอนิกครั้งที่ 1
ยกตัวอย่างแหล่งจ่ายไฟสลับโหมดกระแสสูงสุดของการมอดูเลต PWM (ดังแสดงในรูปที่ 1 และมีโครงสร้างการชดเชยความชันลง) สาเหตุของการสั่นแบบซับฮาร์โมนิกจะถูกวิเคราะห์โดยละเอียดจากมุมมองที่ต่างกัน
สำหรับโหมดควบคุมวงในปัจจุบัน รูปที่ 2 แสดงความแปรผันของกระแสตัวเหนี่ยวนำ เมื่อรอบการทำงานของระบบมากกว่า 50% และกระแสตัวเหนี่ยวนำผ่านขั้นตอนเล็ก ๆ △ 厶เส้นทึบแสดงถึงรูปคลื่นกระแสของตัวเหนี่ยวนำในระหว่างการทำงานของระบบปกติ และเส้นประแสดงถึงรูปคลื่นการทำงานจริงของกระแสตัวเหนี่ยวนำ จะเห็นได้ว่า 1) ข้อผิดพลาดกระแสเหนี่ยวนำในรอบนาฬิกาถัดไปมีค่ามากกว่าข้อผิดพลาดในรอบก่อนหน้า แสดงว่าสัญญาณข้อผิดพลาดกระแสเหนี่ยวนำผันผวนและเบี่ยงเบน และระบบไม่เสถียร 2) คาบการสั่นเป็นสองเท่าของคาบการสลับ ซึ่งหมายความว่าความถี่การสั่นคือครึ่งหนึ่งของความถี่การสลับ นี่คือที่มาของชื่อการสั่นแบบซับฮาร์โมนิก รูปที่ 3 แสดงการแปรผันของกระแสไฟเหนี่ยวนำ เมื่อรอบการทำงานของระบบมากกว่า 50% และมี AD ขั้นเล็ก ๆ ในรอบการทำงาน จะเห็นได้ว่าระบบยังแสดงการสั่นแบบซับฮาร์โมนิกด้วย เมื่อรอบการทำงานของระบบน้อยกว่า 50% แม้ว่าการรบกวนในกระแสเหนี่ยวนำหรือรอบการทำงานยังสามารถทำให้เกิดการสั่นในสัญญาณข้อผิดพลาดกระแสไฟของตัวเหนี่ยวนำได้ การแกว่งนี้เป็นของการสั่นแบบสลายตัว ระบบมีเสถียรภาพ
