本文對(duì)Buck型開(kāi)關(guān)電源拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、調(diào)制模式和控制模式的工作原理進(jìn)行了研究與分析,針對(duì)DC—DC轉(zhuǎn)換器的調(diào)控模式,提出了一種PWM/PFM自動(dòng)切換調(diào)制下的Buck型DC-DC。同時(shí)通過(guò)軟件MathCAD進(jìn)行了建模與仿真。該開(kāi)關(guān)電源系統(tǒng)會(huì)通過(guò)檢測(cè)電路實(shí)時(shí)檢測(cè)電路信號(hào),采取對(duì)應(yīng)的調(diào)制模式,從而提高系統(tǒng)的電源轉(zhuǎn)換效率。 

【文章來(lái)源】：數(shù)字技術(shù)與應(yīng)用. 2019,37(06)

【文章頁(yè)數(shù)】：2 頁(yè)

【部分圖文】：

系統(tǒng)仿真幅頻特性圖

生變化時(shí),控制系統(tǒng)必須等到一個(gè)周期,才能做出相應(yīng)的反應(yīng),因此電壓型控制系統(tǒng)具有響應(yīng)速度慢、穩(wěn)定差的缺點(diǎn)。針對(duì)電壓模式控制技術(shù)的缺點(diǎn),人們進(jìn)行了優(yōu)化改進(jìn),提出了電流模式PWM控制技術(shù)。主要分為峰值電流控制模式和平均電流控制模式。電流控制模式有兩個(gè)反饋環(huán)組成,其中包含一個(gè)通過(guò)檢測(cè)電壓變化量的電壓外環(huán)以及通過(guò)檢測(cè)電流變化量的內(nèi)環(huán)構(gòu)成。這種雙環(huán)反饋網(wǎng)絡(luò)電路既能夠?qū)崟r(shí)檢測(cè)電壓的變化也能夠檢測(cè)電流信號(hào)的波動(dòng),大大的改善了電源的轉(zhuǎn)換效率[4]。3系統(tǒng)設(shè)計(jì)本文設(shè)計(jì)的PWM/PFM自動(dòng)切換BUCK型DC_DC轉(zhuǎn)換器。如圖1所示,該框圖為PWM/PFM混合調(diào)制下的Buck型DC-DC原理圖,該系統(tǒng)主要包括:基準(zhǔn)電壓源refV、誤差放大器、PWM比較器、PWM/PFM選擇電路以及SR觸發(fā)器等電路。4建模分析以Buck型DC-DC為例,令輸入電壓為10V,輸出穩(wěn)定在8V,電流采樣電阻,開(kāi)關(guān)頻率fs=500KHz,輸出電容為,ESR電阻為,電感,鋸齒波的峰峰值VM=5V。在該開(kāi)關(guān)電源系統(tǒng)中,輸入信號(hào)經(jīng)過(guò)主網(wǎng)絡(luò)中產(chǎn)生輸出電壓,當(dāng)輸出信號(hào)發(fā)生改變時(shí),在電壓外環(huán)反饋網(wǎng)絡(luò)中,采樣電阻采樣的電壓信號(hào)與基準(zhǔn)電壓進(jìn)行比較,通過(guò)放大器產(chǎn)生信號(hào),同時(shí)在電流反饋內(nèi)環(huán)網(wǎng)絡(luò)中,電感電流信號(hào)通過(guò)產(chǎn)生電壓信號(hào)與作為誤差放大器的輸入端產(chǎn)生脈沖信號(hào),再通過(guò)與三角波信號(hào)比較后,從而經(jīng)過(guò)驅(qū)動(dòng)電路來(lái)控制開(kāi)關(guān)管的導(dǎo)通與關(guān)閉,達(dá)到開(kāi)關(guān)電壓穩(wěn)定輸出的目的[5-6]。根據(jù)上述分析,得出了開(kāi)關(guān)電源系統(tǒng)的傳遞函數(shù),通過(guò)Mathcad軟件進(jìn)行分析建模,得出傳遞函數(shù)的幅頻特性,如圖2所示。PWM/PFM降壓型DC-DC轉(zhuǎn)換器的設(shè)計(jì)與研究徐洪韜岳金鑫(貴州民族大學(xué),貴州貴陽(yáng)550025)摘要:本文對(duì)Buck型開(kāi)關(guān)電源拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、調(diào)制模式和控制模式的工作原理進(jìn)行了研究與分析,針對(duì)DC—DC轉(zhuǎn)換器的調(diào)控模式,提出了一種PWM/PFM自動(dòng)切換調(diào)

controlmodeisstudiedandanalyzed.AimingattheregulationmodeofDC-DCconverter,aBuck-typeDC-DCwithPWM/PFMautomaticswitchingmodulationisproposed..Atthesametime,modelingandsimulationwerecarriedoutthroughthesoftwareMathCAD.Theswitchingpowersupplysystemdetectsthecircuitsignalinrealtimethroughthedetectioncircuitandadoptsacorrespondingmodulationmode,therebyimprovingthepowerconversionefficiencyofthesystem.Keywords:DC-DCconverter;PWM/PFMautomaticswitching;Currentsampling5DC-DC系統(tǒng)仿真及測(cè)試結(jié)果圖3為對(duì)DC-DC系統(tǒng)的PWM/PFM波形仿真與分析。當(dāng)檢測(cè)電流檢測(cè)到系統(tǒng)處于輕負(fù)載時(shí),系統(tǒng)由PWM控制轉(zhuǎn)變?yōu)镻FM控制。當(dāng)系統(tǒng)處于輕負(fù)載時(shí),系統(tǒng)控制部分關(guān)斷一段時(shí)間,當(dāng)輸出電壓高于規(guī)定的輸出電壓時(shí),通過(guò)電流檢測(cè)電路使電路做出相應(yīng)反應(yīng),促使開(kāi)關(guān)管閉合[7]。6結(jié)語(yǔ)本文針對(duì)目前開(kāi)關(guān)電源的發(fā)展趨勢(shì),提出了一種PWM/PFM自動(dòng)切換調(diào)制下的Buck型DC-DC。同時(shí)在該電源系統(tǒng)通過(guò)軟件MathCAD對(duì)其進(jìn)行了建模與仿真。該開(kāi)關(guān)電源系統(tǒng)會(huì)通過(guò)檢測(cè)電路實(shí)時(shí)檢測(cè)電路信號(hào),采取對(duì)應(yīng)的調(diào)制模式,從而提高系統(tǒng)的電源轉(zhuǎn)換效率。參考文獻(xiàn)[1]李建仁.開(kāi)關(guān)電源數(shù)字控制技術(shù)進(jìn)展[J].微電學(xué),2016,46(04):562-566+580.[2]AbrahamI.Pressman.開(kāi)關(guān)電源設(shè)計(jì)(SwitchingPowerSupplyDesign)(第二版)[M].北京:電子工業(yè)出版社,2006.[3]RonLenk.實(shí)用開(kāi)關(guān)電源技術(shù)(PracticalDesignofPowerSupplies)[M].北京:人民郵電出版社,2006.[4]張曉明.電流控制模式單片開(kāi)關(guān)電源的建模與設(shè)計(jì)[D].合肥工業(yè)大學(xué),2007.[5]張衛(wèi)平.開(kāi)關(guān)變換器的建模與控制[M].北京:中國(guó)電力出版社,2008.[6]徐洪韜.一種平均電流控制型開(kāi)關(guān)調(diào)節(jié)系統(tǒng)的建模[J].電子設(shè)計(jì)工程,2013,21(07):112-114

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]開(kāi)關(guān)電源數(shù)字控制技術(shù)進(jìn)展[J]. 李建仁.  微電子學(xué). 2016(04)
[2]一種平均電流控制型開(kāi)關(guān)調(diào)節(jié)系統(tǒng)的建模[J]. 徐洪韜.  電子設(shè)計(jì)工程. 2013(07)

碩士論文
[1]電流控制模式單片開(kāi)關(guān)電源的建模與設(shè)計(jì)[D]. 張曉明.合肥工業(yè)大學(xué) 2007



本文編號(hào)：3493118