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1、第36卷第4期电力电子技术Vol.36,No.42002年8月PowerElectronicsAugust,2002平均电流模式的控制电路设计杨汝(广州大学,广州510665)摘要:讨论了平均电流法和峰值电流法的控制特点,对利用平均电流法设计升压电路的电压、电流环进行了详细的分析。关键词:升压;电路/平均电流控制,峰值电流控制;次谐波振荡;斜坡补偿中图分类号:TN710文献标识码:A文章编号:1000-100X(2002)04-0066-04TheControlCircuitDesignedByAverageCurrentModeYANGRu(GuangzhouUniver
2、sity,Guangzhou510665,China)Abstract:Comparedwiththepeakcurrentcontrol,thecontrolcharacteristicsofaveragecurrentcontrolarediscussed.Thedesignofthecurrentloopandvoltageloopofboostregulatorwiththemethodsofaveragecurrentcontrolisanalyzed.Keywords:voltage2boosted;circuit;averagecurrentcontrol;p
3、eakcurrentcontrol;subharmonicoscillation;slopcom2pensation[1](2)需斜坡补偿[3]1引言电流模式控制分为峰值电流模式控制和平均电对于峰值电流控制,当占空比大于50%时扰动流模式控制两种。平均电流法由于其显著优点得到电流引起的电流误差越变越大。所以尖峰电流模式了广泛应用,本文针对平均电流法的控制电路中电控制在占空比大于50%时,电路工作不稳定,需给压环和电流环的设计作了详细的探讨,并以BoostPWM比较器加坡度补偿以使电路稳定。电路为设计实例进行实验验证,获得了良好的设计内部电流环的增益尖峰会使相移超出范围,导效
4、果。致电路工作不稳定,使电压环进入次谐波振荡。这时在连续固定的驱动脉冲时,输出占空比却在变化,2平均电流法和峰值电流法的比较这时也需斜坡补偿来抑制次谐波振荡。峰值电流模式控制和平均电流模式控制相比主[3](3)具有尖峰值/平均值误差要具有以下缺点:[2]在尖峰电流控制模式中,随着占空比的不同,电(1)对噪声敏感感电流的平均值亦不同,通过斜坡补偿可以获得不峰值电流模式控制是将电感电流的上升沿(即同占空比下一致的电感电流,但这也增加了电路的开关电流)同设定的电流值相比较,当瞬态电流达到复杂性。设定值,PWM比较器输出翻转将功率开关管关断。另外电感电流的平均和峰值间也存在差值,在
5、电感电流上升到设定值的坡度即(Vin-Vout)/L很Buck电路中由于电感电流的纹波相对电感电流的小,特别是Vin小时坡度更小,所以这种控制方法易平均值很小,并且存在电压外环的校正作用,所以峰受噪声干扰。每次开关管通断时都会产生噪声尖值和平均值的这种误差可以忽略;在Boost电路中,峰,并且耦合到控制电路的一个小电压就能使开关峰值要跟随输入电网的正弦波,所以和平均值间的管迅速关断,使电路处于次谐波运作模式产生很大误差很大,在小电流时,尤其是电流不连续时,如每的纹波,所以对于峰值电流控制模式,电路布局和噪半周期输入电流过零时,这种误差最大,它会使输入声旁路设计对电路的正常工
6、作很重要,平均电流模电流波形畸变。这时就需要一个大电感来使电感电式控制可以简化这部分工作。流的纹波变小,但这将使电感电流的坡度变窄,减小抗干扰能力。收稿日期:2001-09-24定稿日期:2002-02-053平均电流法控制回路设计作者简介:杨汝(1971-),男,硕士,讲师,研究方向为平均电流控制和峰值电流控制相比的优点是:高频开关电源的开发与应用。①具有高增益的电流放大器,平均电流可以精确地66平均电流模式的控制电路设计跟踪电流设定值。这点应用在高功率因数控制电路于开关频率的1/2时,极点不会影响控制环的频率中尤其重要,此时用一个小电感就能获得小于3%响应。为了减少对噪
7、声的敏感性,极点通常设置在的谐波畸变,并且即使电路模型由连续电流模式过开关频率附近。本设计设置极点在开关频率处(fp渡到不连续电流模式,平均电流法也能很好地工作;为80kHz)。②噪声抑制能力强,因为当时钟脉冲使功率开关管设计电流环的过程为先算出零点时功率部分的开通后,晶振幅度迅速降到了一个低值;③无须斜坡增益,而功率部分增益乘以电流放大器增益为整个补偿,但为了电路工作稳定,在开关频率附近必须限电流环增益,整个电流环的增益为1时算出电流放定环路增益;④平均电流法可应用在任意电路拓扑大器的交越频率(即零点),并且在交
