0
  • 聊天消息
  • 系统消息
  • 评论与回复
登录后你可以
  • 下载海量资料
  • 学习在线课程
  • 观看技术视频
  • 写文章/发帖/加入社区
创作中心

完善资料让更多小伙伴认识你,还能领取20积分哦,立即完善>

3天内不再提示

开关电源斜坡补偿的详细推导

电源研发精英圈 来源:lq 2018-12-19 08:34 次阅读

直接进入正题,如下图以Buck为例。我们首先假设,电感的电流波形以斜率m1上升,然后以斜率m2下降,在电感的电流达到峰值电流的时候限值电压(顶上的电压横线)突然受到一个干扰时间为Δt,幅值为+ΔV的干扰后(限值电压升高),电感峰值电流达到原本的峰值电流后在Δt时间内继续上升,上升的电流幅值为ΔI,随后干扰消失,电感电流以m2的斜率下降,大致如下图,下面来计算一下受到干扰后电流波形与原本的电流轨迹的差值ΔI1,ΔI2......ΔIn,是越来越大还是越来越小,越大则不稳定,越小则稳定。

上图中虚线为受到干扰后的波形,实线为原本的波形轨迹

我们把实线的第一个峰值电流记做 i1

我们把虚线的第一个峰值电流记做 i1_1

i1_1 - i1=ΔI

我们把实线的第二个峰值电流记做 i2

我们把虚线的第二个峰值电流记做 i2_1

i2=i2_1 i1=in_1

然后我们把时间点t1垂直建立一个坐标系,设时间轴t上的点t1为原点

可以看出i1以m2的斜率下降了时间toff,i1_1以m2的斜率下降了时间toff-Δt,可得出结论i1和i1_1下降到时间点t2后,i1_1比i1少下降了时间Δt

则i1_1比i1降低的电流为 Δt·m2

由于原来i1_1比i1就高出了ΔI i1_1 - i1=ΔI

则如上图ΔI1=ΔI+Δt·m2

Δt是我们自己作的辅助时间线,为未知数,我们需要先把时间Δt求出

Δt和ΔI和斜率m1很容易得到关系式

则有

同样的方法可推导出

从公式非常容易得到一个结论

当m2/m1>1时,ΔIn会越来越大,导致不稳定

然后我们假设电感电流波峰到波谷之间的电流差值为Δi(小写i)

可得到如下结论

m2/m1>1时相当于 D/(1-D)>1,也就时相当于D>0.5时会不稳定。

结论:Buck在不做任何处理的情况下占空比D>0.5将导致不稳定。

下面我们分析一下,加入斜坡补偿(在限值上加入一个斜率m3)的情况

如下图所示

由于跟上面的分析基本类似,为了更简洁下面主要看图,尽量少用一点文字

实线和虚线到时间t2时,实线和虚线都以斜率m2下降,虚线比实线多下降了时间Δt,然后原本虚线顶点比实线顶点高出电流i2可得到

再过一个周期后,如上图

实线和虚线到时间t4时,实线和虚线都以斜率m2下降,虚线比实线少下降了时间Δt1,然后原本虚线顶点比实线顶点低出电流i2_1

可得到

根据伏秒平衡

也可以从公式中看出,D<0.5时,系统时恒稳定的

再D>0.5时必须满足

还可以引申一下,占空比D最大时1,我们取最大占空比1来分析

上式可变成

声明:本文内容及配图由入驻作者撰写或者入驻合作网站授权转载。文章观点仅代表作者本人,不代表电子发烧友网立场。文章及其配图仅供工程师学习之用,如有内容侵权或者其他违规问题,请联系本站处理。 举报投诉
  • 电流
    +关注

    关注

    40

    文章

    5927

    浏览量

    129660
  • 开关电源
    +关注

    关注

    6333

    文章

    7936

    浏览量

    468861
  • 电感
    +关注

    关注

    51

    文章

    5628

    浏览量

    100882

原文标题:【斜坡补偿】占空比>0.5不稳定?一步步推导!!!

文章出处:【微信号:dianyuankaifa,微信公众号:电源研发精英圈】欢迎添加关注!文章转载请注明出处。

收藏 人收藏

    评论

    相关推荐

    斜坡补偿

    开关电源斜坡补偿
    发表于 04-13 22:33

    如何对dc_dc开关电源峰值电流模式进行分析?

    及电路实现前文从几个方面研究了次谐波振荡产生的原因,并且指出斜坡补偿能防止系统出次谐波振荡,现研究补偿方式及其具体电路实现。开关电源斜坡
    发表于 12-03 11:14

    干货 开关电源斜坡补偿电路的设计方法

    从原理上分析传统电流模式的缺陷及改进方案,之后分析一个实用的斜坡补偿电路。
    发表于 01-08 09:47

    开关电源(buck电路)斜坡补偿如何计算?

    如何一步步推导开关电源(buck电路)斜坡补偿的计算?
    发表于 03-06 06:56

    电流模式开关电源斜坡补偿电路的分析与设计

    本文分析了一种应用于电流模式开关电源斜坡补偿电路。该电路利用内部振荡器输出的锯齿波顺序开启四条电流通路,不仅实现了内部同步补偿,而且能随占空比变化自动调节
    发表于 03-23 15:52

    分析开关电源补偿的过程

    为了使得开关电源有更好的稳态性能和动态性能,需要针对原系统进行补偿。本文简述了补偿的过程,以Buck开关电源为例,对未补偿系统进行分析,并设
    发表于 10-28 08:36

    开关电源环路补偿

    笔记一 . 做开关电源环路补偿时候为了使得环路更加稳定。1 .-- > 希望开关电源的相位裕量在45° 以上,2. – > 希望开关电源的增益裕量在10db 以上3.– > 希望
    发表于 10-29 08:15

    基于DCDC电源输出线损补偿电路的详细推导计算

    电流,并根据导线负载,动态提高DCDC电源的输出电压,补偿线缆的压降,使得负载端的电压保持不变。TI官网有相关参考设计PMP4425与PMP10282等,但均未给出相关电路参数的推导,客户只能完全参照
    发表于 11-10 06:45

    峰值电流控制模式中斜坡补偿的分析

    本文介绍了电流控制型开关电源中峰值电流控制模式的原理及优点,指出了功率管的占空比大于50%时必须进行斜坡补偿,否则电路不能稳定工作。分析了斜坡补偿
    发表于 08-13 10:06 38次下载

    数字开关电源环路补偿

    数字开关电源环路补偿的讲解
    发表于 11-10 17:08 138次下载
    数字<b class='flag-5'>开关电源</b>环路<b class='flag-5'>补偿</b>

    电流控制技术与斜坡补偿

    开关电源的电流控制和斜坡补偿方法的详细解析。
    发表于 08-17 11:54 16次下载

    开关电源环路补偿详细资料概述

    本文档的主要内容详细介绍的是开关电源环路补偿详细资料概述
    发表于 11-06 16:27 80次下载
    <b class='flag-5'>开关电源</b>环路<b class='flag-5'>补偿</b>的<b class='flag-5'>详细</b>资料概述

    电流模式开关电源斜坡补偿电路的分析与设计

    本文分析了一种应用于电流模式开关电源斜坡补偿电路。该电路利用内部振荡器输出的锯齿波顺序开启四条电流通路,不仅实现了内部同步补偿,而且能随占空比变化自动调节
    发表于 04-16 15:34 16次下载

    开关电源环路补偿.

    开关电源环路补偿.(现代电源技术课本)-开关电源环路补偿                  
    发表于 09-18 11:11 117次下载
    <b class='flag-5'>开关电源</b>环路<b class='flag-5'>补偿</b>.

    分析开关电源斜坡补偿电路与设计

    开关电源是利用现代电力电子技术,控制开关晶体管的导通和关断的时间比率,维持输出电压稳定的一种电源。 它和线性电源相比,具有效率高、功率密度高、可以实现和输人电网的电气隔离等优点,被誉为
    发表于 02-10 09:51 4次下载
    分析<b class='flag-5'>开关电源</b>中<b class='flag-5'>斜坡</b><b class='flag-5'>补偿</b>电路与设计