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大功率电源电路校正研究

电压型单环回路控制简单,在各个领域应用最为广泛。应用于小功率开关电源时,补偿网络可以简单地用分压反馈与基准放大比较来实现。而在大功率电路中校正的难度很大,精度不足。目前仅满足于反复调试,费时费力。

1 电压型PWM逆变控制系统结构及原理

逆变控制系统的最终输出可以是直流电压、交流电压、直流电流、交流电流、频率或功率,在输出部分需进行滤波。大多数逆变系统输出是直流电压,也就是说,系统输出和调节的是直流电压量,当然逆变变压器副边还有整流电路。脉宽调制(PWM)型开关稳压电源就是只对输出电压进行采样,实行闭环控制,这种控制方式属电压控制型,是一种单环控制系统。对于这些系统,其反馈量就是输出电压的一定比例值,用给定电压与反馈电压的误差信号来调节PWM脉冲的宽度,我们通常把这种逆变控制系统称作电压型PWM控制系统。对于大部分电压型PWM逆变控制系统,不论是直流输出还是交流输出,其控制系统的结构框图都可以统一地画成如图1所示的形式。

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图1电压型PWM逆变控制系统结构框图

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图2电压型PWM逆变控制系统

该逆变系统的开环传递函数G(S)H(S)由下式给出:

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其最大缺点是:控制过程中电源电路内的电流值没有参与进去。众所周知,开关电源的输出电流是要流经电感的,故对于电压信号有90度的相位延迟,然而对于稳压电源来说,应当考虑电流的大小,以适应输出电压的变化和负载的需求,从而达到稳定输出电压的目的,因此仅采用输出电压采样的方法,其响应速度慢,稳定性差,甚至在大信号变化时,会产生振荡,造成功率管损坏等故障。


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