Undersøgelse af subharmoniske spidsstrømssvingninger i skiftende strømforsyninger
DC-DC switching strømforsyning er blevet meget brugt inden for elektronik, elektrisk udstyr, husholdningsapparater og gik ind i en periode med hurtig udvikling på grund af fordelene ved lille størrelse, let vægt, høj effektivitet, stabil ydeevne osv. DC-DC skiftende strømforsyning anvender effekthalvledere som kontakter og justerer udgangsspændingen ved at kontrollere kontakternes driftscyklus. Dens styrekredsløbstopologi er opdelt i strømtilstand og spændingstilstand, strømtilstandskontrol er meget udbredt på grund af fordelene ved hurtig dynamisk respons, forenklet kompensationskredsløb, stor forstærkningsbåndbredde, lille udgangsinduktans og nem udligning. Strømtilstandskontrol er yderligere opdelt i spidsstrømskontrol og gennemsnitlig strømstyring, og fordelene ved spidsstrøm er:
1) Det transiente lukkede sløjferespons er relativt hurtigt, og det transiente respons på ændringer i indgangsspændingen og ændringer i udgangsbelastningen er også relativt hurtigt; 2) Kontrolsløjfen er nem at designe.
2) kontrolsløjfen er let at designe; og
3) har en enkel og automatisk magnetisk balanceringsfunktion; 4) har en forbigående spidsstrømbegrænsende funktion og så videre. Men den maksimale induktorstrøm kan forårsage, at systemet vises subharmonisk svingning, mange litteratur, selv om dette er introduceret til en vis grad, men der er ingen systematisk undersøgelse af subharmonisk svingning, især dens årsager og specifikke kredsløbsimplementering, vil dette papir være en systematisk undersøgelse af subharmonisk svingning.
1 Årsagen til subharmonisk svingning
Tager man den PWM-modulerede spidsstrømstilstandsskiftende strømforsyning som et eksempel (som vist i fig. 1, og nedadgående kompensationsstruktur er givet), analyseres årsagerne til subharmoniske oscillationer i detaljer fra forskellige perspektiver.
For den aktuelle indre sløjfe-styringstilstand, viser fig. 2 induktorstrømvariationen, når systemets arbejdscyklus er større end 50 %, og induktorstrømmen gennemgår et lille trin ∆Script, hvor den fuldt optrukne linje er bølgeformen af induktorstrømmen, når systemet fungerer normalt, og den stiplede linje er den faktiske driftsbølgeform for induktorstrømmen. Det kan ses, at: 1) induktorstrømfejlen i den sidstnævnte klokcyklus er større end den i den foregående cyklus, dvs. induktorstrømfejlsignalet oscillerer og spreder sig, og systemet er ustabilt; 2) Oscillationsperioden er to gange koblingsperioden, dvs. oscillationsfrekvensen er 1/2 af koblingsfrekvensen, hvorfra navnet på den subharmoniske svingning kommer. Figur 3 giver, når systemets arbejdscyklus er større end 50%, og arbejdscyklussen sker et lille trin AD, når induktorstrømmen ændres, kan det ses, at systemet også vil fremstå subharmonisk svingning. Og når systemets arbejdscyklus er mindre end 50 %, selvom forstyrrelsen af induktorstrømmen eller arbejdscyklussen også vil få induktorstrømfejlsignalet til at oscillere, hører denne oscillation til dæmpningsoscillationen. Systemet er stabilt.
