一種新的準固定頻率滯環PWM電流控制方法
以峰值電流模式控制為例,設電感電流上升斜率為M1,下降斜率為M2,當輸入電壓和輸出電壓不變的條件下,M1和M2為常數。電感電流峰值為ip,電感電流谷值為iv,占空比為D,開關周期為T,如圖2所示。在固定頻率峰值電流模式控制中,ip和T為固定值,iv和D為變量,二者之間的數量關系為
iv1+M1DT=ip(1)
iv2=ip-M2(1-D)T(2)
式中:iv1是開關周期開始時的電感電流,而iv2是開關周期結束時的電感電流。
因此,當M1和M2不變時,iv1和iv2并不一定相等,這意味著電感電流不穩定。圖3顯示出穩定的電感電流(細線)和在同樣的外界條件下可能出現的不穩定的電感電流(粗線)的波形,通常,這種波形呈現頻率為開關頻率1/2的周期性,因此被稱為次諧波振蕩。
其它固定頻率電流模式控制方法也有相同的問題。為了抑制次諧波振蕩,通常需要采取斜率補償或限制開環放大倍數等措施,但這些措施都會造成電流環響應速度和穩態精度的降低。
下面仍以固定頻率峰值電流模式控制為例,分析
圖2峰值電流模式控制系統中的電感電流
圖3穩定的和不穩定的電感電流
(a)M1≥M2
(b)M1≤M2
圖4電感電流對階躍輸入的響應
電流環的響應。
假設在t=0時刻,電感電流iL出現一次階躍擾動,變化量為e0。圖4為電感電流iL對這一擾動的響應過程(粗線)。為了便于對比,圖中細線標出了未產生擾動情況下的電感電流iLS(細線),二者相減就得到電流誤差信號e。
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