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《峰值电流控制中斜坡补偿电路的设计》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。
1、通信电源技术2007年5月25日第24卷第3期TelecomPowerTechnologiesMay25,2007,Vo.l24No.3文章编号:1009-3664(2007)03-0047-03设计应用峰值电流控制中斜坡补偿电路的设计应建华,邹擎天(华中科技大学电子科学与技术系,湖北武汉430074)摘要:针对峰值电流控制中产生次谐波振荡的问题,阐述了峰值电流控制的不稳定性及原因,研究了斜坡补偿与系统稳定性的关系,给出了实际斜坡补偿电路及设计方法。关键词:峰值电流控制;斜坡补偿;开关变换器中图分
2、类号:TN710文献标识码:ADesignofSlopeCompensationinPeakCurren-tModeControlledCircuitYINGJian-hua,ZOUQing-tian(Dept.ofElectronics&ScienceTechnology,HuazhongUniversityofScienceandTechnology,Wuhan430074,China)Abstract:Aimedattheissueaboutpeakcurrent-modecontrolle
3、dcircuit,instabilityreasonsofpeakcurrentcontrolareexpat-iated.Relationshipbetweenslopcompensationinstabilityandsystemstabilityisstudied.Thepracticalcircuitanddesignmethodofslopecompensationaregiven.Keywords:peakcurrent-modecontro;lslopecompensation;sw
4、itchconverter1峰值电流控制电路的原理峰值电流控制模式是指用电压控制器ic(t)或vCP(icRs)作为控制量,与功率级组成电流内环的一种控制模式。其作用是使得开关管的电流峰值is(t)跟随控制量ic(t)变化。在峰值电流控制模式中,占空比d(t)受多个变量)))控制量、变换器中的电感值、输入电压以及输出电压等诸多量的控制。图1给出了一个buck开关网络的峰值电流控制图2控制量与开关管电流波形图电路的原理图。主电路为buck变换器,控制量ic(t)开关变换器引入峰值控制模式后会出现一种
5、不稳和开关管电流is(t)的波形以及关系如图2所示。定现象,称之为次谐波振荡。当占空比D>0.5时,如果不采取适当的措施,如图1所示电路会出现次谐波振荡。次谐波振荡的现象是:当占空比D>0.5时,如果在第n周期的起始点,电感电流有一个扰动量,^i(n)>0,在这个周期结束后,这个扰动量被放大为A^iL(n),A>0,且A>1;在第(n+1)个周期开始,扰动量为^iL(n+1)=A^iL(n),^iL(n)与^iL(n+1)反号,且^iL(n+1)>^iL(n),在第(n+1)个周期结束后,扰2动量
6、被放大为A^iL(n),扰动量的变化频率为开关频率的一半,称之为次谐波振荡。这个扰动量是不断增加的,因此系统是不稳定的。增加人工斜坡补偿是消除次谐波振荡的一种方法。电感电流的波形及其斜率如图3所示,m1表示电图1峰值电流控制原理图感电流增加的斜率,-m2表示电感电流减小的斜率。对于buck电路:收稿日期:2007-01-06Ug-UU作者简介:应建华(1954-),男,四川人,副教授,1977年毕业于m1=L,-m2=L(1)华中科技大学微电子学专业,获工学学士学位;1991年获华中n科技大学微电
7、子学专业工学硕士学位,目前主要从事数模混合^iL(nTs)=A^iL(0)(2)集成电路的科研与教学工作。式中,a=D/Dc;^iL(nTs)是第n个周期的扰动量。可见#47#通信电源技术2007年5月25日第24卷第3期TelecomPowerTechnologiesMay25,2007,Vo.l24No.3程需要。峰值电流控制模式对噪声具有较高的灵敏度。当控制量ic(t)有一个扰动^ic时,会对系统产生较大的影响。没有引入人工斜坡补偿,当^ic(t)有一个很小的扰动时,若电感电流纹波很小,将引
8、起占空比较大的波动。引入人工斜坡补偿,减少了电流环的增益,因此与图3电感电流和控制量波形关系图无人工斜坡补偿相比,同样的扰动量而引起占空比的变化较小。所以人工斜坡补偿对抑制干扰是有帮助当A<1时系统是稳定的,当A>1时系统是不稳的。定的。3斜坡补偿的电路实现2人工斜坡补偿的原理在峰值电流控制模式中,电流内环控制电感电流次谐波振荡与电路拓扑无关。同时也不能通过电的峰值。然而,工作在CCM模式的Buck变换器,其输压环的设计来消除。消除次谐波振荡的技术是增加人出电流等于电感电流的平均值
