Studie av subharmoniska svängningar vid omkoppling av strömförsörjning i toppströmsläge
DC-DC switchande strömförsörjning har använts i stor utsträckning inom området elektronik, elektrisk utrustning, hushållsapparater och gick in i en period av snabb utveckling på grund av fördelarna med liten storlek, låg vikt, hög effektivitet, stabil prestanda, etc. DC-DC switchande strömförsörjning använder krafthalvledare som omkopplare och justerar utspänningen genom att styra switcharnas arbetscykel. Dess styrkrets topologi är uppdelad i strömläge och spänningsläge, strömlägesstyrning används i stor utsträckning på grund av fördelarna med snabb dynamisk respons, förenklad kompensationskrets, stor förstärkningsbandbredd, liten utgångsinduktans och enkel utjämning. Strömlägesstyrning är vidare uppdelad i toppströmstyrning och medelströmstyrning. Fördelarna med toppström är: 1) snabbare transient respons med sluten slinga, snabbare transient respons på förändringar i inspänning och förändringar i utgångsbelastning; 2) enkel design av kontrollslingan; 3) enkel och automatisk magnetisk balansering; 4) momentan toppströmbegränsningsfunktion och så vidare. Men toppen induktorström kan orsaka att systemet visas subharmonisk svängning, många litteratur, även om detta introduceras till viss del, men det finns ingen systematisk studie av subharmonisk svängning, särskilt dess orsaker och specifika kretsimplementering, kommer detta dokument att vara en systematisk studie av subharmonisk svängning.
1 Orsaken till subharmonisk svängning
Om man tar PWM-modulationens toppströmslägeskopplingsströmförsörjning som ett exempel, analyseras orsakerna till subharmoniska svängningar i detalj från olika perspektiv.
För det aktuella styrläget för den inre slingan visar Fig. 2 induktorströmändringen när systemets arbetscykel är större än 50 % och induktorströmmen genomgår ett litet steg △ Seal Script, där den heldragna linjen är induktorns vågform ström under normal drift av systemet, och den streckade linjen är den faktiska driftvågformen för induktorströmmen. Det kan ses att: 1) induktorströmfelet för den senare klockcykeln är större än det för den föregående cykeln, dvs induktorströmfelsignalen oscillerar och sprids ut, och systemet är instabilt; 2) svängningsperioden är två gånger kopplingsperioden, dvs svängningsfrekvensen är 1/2 av kopplingsfrekvensen, vilket är där namnet på den subharmoniska svängningen kommer ifrån. Figur 3 visar när systemets arbetscykel är större än 50% och arbetscykeln inträffar ett litet steg AD när induktorströmmen ändras, det kan ses att systemet också kommer att uppträda subharmonisk svängning. Och när systemets arbetscykel är mindre än 50 %, även om induktorströmmen eller arbetscykelstörningen
