您当前的位置:五五电子网电子知识变频技术变频器维修电压型大功率开关电源补偿网络的分析 正文
电压型大功率开关电源补偿网络的分析

电压型大功率开关电源补偿网络的分析

点击数:7715 次   录入时间:03-04 11:44:59   整理:http://www.55dianzi.com   变频器维修
引言

    电压型单环回路控制简单,在各个领域应用最为广泛。应用于小功率开关电源时,补偿网络可以简单地用分压反馈与基准放大比较来实现。而在大功率电路中校正的难度很大,精度不足。目前仅满足于反复调试,费时费力。本文就这个问题作一探讨。

    1、电压型PWM逆变控制系统结构及原理

    逆变控制系统的最终输出可以是直流电压、交流电压、直流电流、交流电流、频率或功率,在输出部分需进行滤波。大多数逆变系统输出是直流电压,也就是说,系统输出和调节的是直流电压量,当然逆变变压器副边还有整流电路。脉宽调制(PWM)型开关稳压电源就是只对输出电压进行采样,实行闭环控制,这种控制方式属电压控制型,是一种单环控制系统。对于这些系统,其反馈量就是输出电压的一定比例值,用给定电压与反馈电压的误差信号来调节PWM脉冲的宽度,我们通常把这种逆变控制系统称作电压型PWM控制系统。对于大部分电压型PWM逆变控制系统,不论是直流输出还是交流输出,其控制系统的结构框图都可以统一地画成如图1所示的形式。    

    图1电压型PWM逆变控制系统结构框图    

    图2电压型PWM逆变控制系统

    该逆变系统的开环传递函数G(S)H(S)由下式给出: 

www.55dianzi.com

  图3电压型PWM逆变控制系统幅频特性曲线

    其最大缺点是:控制过程中电源电路内的电流值没有参与进去。众所周知,开关电源的输出电流是要流经电感的,故对于电压信号有90度的相位延迟,然而对于稳压电源来说,应当考虑电流的大小,以适应输出电压的变化和负载的需求,从而达到稳定输出电压的目的,因此仅采用输出电压采样的方法,其响应速度慢,稳定性差,甚至在大信号变化时,会产生振荡,造成功率管损坏等故障。

    2、系统的分析和设计

    误差放大器(或调节器)若是比例环节,式(6.12)和(6.13)都是二阶的,即系统是二阶系统。二阶系统是一个有条件的稳定系统。另外,由于输出滤波参数LC一般比较大,频率参数

比较低。所以,系统在中频段是以-40dB/dec的斜率穿过L(ω)=0这条线.在这个系统中,即使采用PI调节器,也只是为了减小稳态误差。所以,零点也很低,中频段仍然以-40dB/dec的斜率穿越零线,如图3所示。

    为了使系统满足稳态性能、动态性能和稳定性的要求,就要使在该系统中就要进行校正。显然,在中频段,加一个串联的超前校正环节(有源或无源)如图4,就能使其开环幅频特性的低、中、高频段都能满足要求,如图4所示。    

    图4校正网络

www.55dianzi.com

    3、加入补偿网络

    分压反馈处,由于电感电压滞后,所以在反馈处将R1两端并联一条电阻和电容的支路,通过电容电压的超前从而使反馈能瞬时反映出输出电压的变化。由于R1,R2的比值很大,通过在R2的两端并联一个电容来感应输出的微弱变化。    

    其幅频特性曲线如下:    

    加校正环节的电压型PWM逆变控制系统幅频特性曲线。


本文关键字:开关电源  网络  变频器维修变频技术 - 变频器维修

《电压型大功率开关电源补偿网络的分析》相关文章>>>