第三节 开关电源电压型控制和电流型控制基本原理.pdf

第三节开关电源电压型控制和电 流型控制模式简介 浙江大学电气工程学院 应用电子学系 二零零六年五月 一、电压控制模式和电流控制模式 开关电源的控制模式分为：电压控制模式（Voltage Mode Control)和电流控制模式(Current Mode Control)两种。 电压控制模式：仅有一个输出电压反馈控制环。 电流控制模式：输出电压反馈控制外环和电流控制内环。 电流控制模式分类：峰值电流、滞环电流和平均电流控 制模式三种。 （一）电压控制模式 ＋ 电压调 PWM 比 主电路 节器 较器 － 电压型控制的最基本特点：误差电压信号与参考电压信号 经过电压调节器后被输入到PWM 比较器，与振荡器产生的 三角波或者锯齿波信号进行比较。需要专门的过流保护环 节。 Vdc L D 1 2 1 2 Vo u(t) D1 D2 R1 M1 C1 负载 D4 R2 D5 0 PWM 比较器 - + C1 R3 PI调节器 z=xy x - X为误差信号 + Vref 将前面各个环节的传递函数代入上述控制系统，并进行 归一化后可以得到博德图。从博德图可知，电压模式控 制的开关电源，其稳定性和动态特性之间的矛盾比较突 出。 （参阅教材和参考书得到此问题的详尽解释） 电压型控制的过电流保护形式 及其常用控制芯片 • 1.平均电流反馈：响应速度慢 • 2.逐周过电流保护：检测瞬时电流，响应快 • 3. 电压滞环的电压型控制：又称打嗝型控制 （hiccup-mode), 当输出电压低于设定值时，开 关管才开通，否则开关管处于常关的状态。 • 4.常用控制芯片：TL494,SG3525 电压型控制的优点 • 1。单环控制，易于设计和分析； • 2。噪声裕量大； • 3。多路输出时，交叉调节性能好。 电压型控制的缺点 1.响应速度慢：任何输入电压或输出负载的变化 必须首先转化为输出电压的变化,然后再经反馈 环采样反馈控制调节。因此动态响应速度较慢; 2.需要增加一个零点补偿：LC输出滤波器对控制 环增加了两个极点,这就需要增加一个零点补偿; 3.补偿复杂：由于环路增益随输入电压而变,使得 补偿变得更加复杂化。 4 。无限流功能，必须设计限流电路。 振荡器