開關(guān)電源變換器工作模式--變形的峰值電流模式

1 固定關(guān)斷時(shí)間的峰值電流模式工作原理及特點(diǎn)

固定關(guān)斷時(shí)間電流控制模式是一種變化的峰值電流模式，也是雙環(huán)控制系統(tǒng)，但是，這種模式工作在變頻控制方式，如圖1所示。

圖1：固定關(guān)斷時(shí)間模式的控制系統(tǒng)圖

固定關(guān)斷時(shí)間控制模式工作過程如下：

(1)定時(shí)器輸出高電平，開關(guān)管導(dǎo)通，電感的電流線性增加，電流檢測(cè)電阻的電壓信號(hào)經(jīng)電流放大器放大后，與電壓誤差放大器的輸出電壓Vc進(jìn)行比較，此時(shí)，由于電流放大器的輸出信號(hào)Vs小于Vc，比較器輸出不會(huì)翻轉(zhuǎn)，定時(shí)器維持高電平輸出，開關(guān)管導(dǎo)通，電感的電流繼續(xù)線性增加，當(dāng)Vs大于Vc時(shí)，比較器翻轉(zhuǎn)。

(2)比較器翻轉(zhuǎn)后，比較器輸出高電壓信號(hào)同時(shí)送出給定時(shí)器和觸發(fā)器，開關(guān)管關(guān)斷，電感的電流線性降低，同時(shí)內(nèi)部的定時(shí)電路啟動(dòng)。

(3)定時(shí)器延時(shí)一個(gè)固定的關(guān)斷時(shí)間后，送出高電平信號(hào)，開關(guān)管又開通，進(jìn)入下一個(gè)周期，如此反復(fù)。

固定關(guān)斷時(shí)間控制模式的特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但系統(tǒng)也是變頻控制。

2 相加峰值電流模式的工作原理及特點(diǎn)

相加峰值電流模式控制也是一種變化的、具有雙環(huán)控制系統(tǒng)的峰值電流模式，外環(huán)是電壓環(huán)，輸出電壓經(jīng)分壓電阻器分壓后與參考電壓進(jìn)行比較，然后經(jīng)電壓誤差放大器放大，如圖2所示。圖中為通用型放大器，電壓誤差放大器的輸出信號(hào)為Vc。

電流檢測(cè)信號(hào)經(jīng)電流放大器K放大后輸出為Vs，Vs 和Vc信號(hào)由加法器作加法，得到的輸出為Ve,Ve=Vs-Vc，Ve值連接到PWM比較器的反相端，與PWM比較器同相端的參考電壓VIR進(jìn)行比較。

相加峰值電流模式工作過程如下：

(1)振蕩器輸出脈沖信號(hào)為高電平，開關(guān)管導(dǎo)通，開始一個(gè)開關(guān)周期。電感激磁，電流線性上升，電流檢測(cè)電阻的電壓信號(hào)也線性上升。

(2)電感電流繼續(xù)線性上升，電流檢測(cè)電阻的電壓信號(hào)也上升，當(dāng)Ve的電壓高于VIR時(shí)，電流比較器的輸出翻轉(zhuǎn)，從低電平翻轉(zhuǎn)為高電壓，開關(guān)管關(guān)斷，電感開始去磁，電流線性下降，到下一個(gè)開關(guān)周期開始的時(shí)鐘同步信號(hào)到來，如此反復(fù)。

圖2：相加電流模式的控制系統(tǒng)圖

調(diào)節(jié)工作原理如下：

(1)當(dāng)輸出負(fù)載增大時(shí)，輸出電壓降低，因此，Vc增大，Vs-Vc降低，Vs-Vc與VIR比較，由于Vs-Vc的值降低，使開關(guān)管關(guān)斷的時(shí)刻向后延遲，導(dǎo)通時(shí)間增大，占空比增加，輸入功率增加，因此輸出電壓增加。當(dāng)輸出電壓增加到調(diào)節(jié)的范圍內(nèi)時(shí)，系統(tǒng)保持平衡。

(2)當(dāng)輸出負(fù)載降低時(shí)，輸出電壓升高，因此，Vc降低，Vs-Vc增大，Vs-Vc與VIR比較，由于Vs-Vc的值增大，使開關(guān)管關(guān)斷的時(shí)刻提前，導(dǎo)通時(shí)間減小，占空比減小，輸入功率降低，因此輸出電壓降低。當(dāng)輸出電壓降低到調(diào)節(jié)的范圍內(nèi)時(shí)，系統(tǒng)保持平衡。

相加電流模式的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)與峰值電流模式相同。