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2017.04.20 传递函数

斜率的传递函数:电压模式的传递函数

DC/DC转换器:针对各控制系统的传递函数共通化

在这里,将介绍斜率的传递函数。以下的图是指“传递函数和导出的基础概念”中使用过的的图2,接下来将对继续上一节误差放大器G1(S)的PWM和驱动的部分G2(S)进行介绍。在具有代表性的PWM控制技术中有电压模式和电流模式。我们先从电压模式的传递函数开始介绍。

电压模式的传递函数

DC/DC转换器中的电压模式控制是最基本的一种方式。透过反馈环路只反馈输出电压。通过用误差放大器与基准电压做对比,得出的差分电压再和斜率(Slope)波(三角波)作比较,来决定PWM信号的脉冲宽度,控制输出电压。

图1表示在PWM发生器中输入误差放大器的输出Vc和斜率电压,生成PWM输出的模块。

在这里,通过比较固定的斜率波和Vc,导出控制占空比D = Ton / T的PWM,Fm的传递函数。

图2表示输入波形和PWM输出波形。斜率波在一周期内以一定的倾斜程度Vramp上升。根据与Vc比较,决定驱动输出VDout的导通和关断的时间也就是占空比。控制条件如下。

Vc > Vslope 时 VDout = ON
Vc < Vslope 时 VDout = OFF

此时,在图 2中

Vslope = Vc = 0 时      D = 0
Vslope = Vc = Vramp 时 D = 1

此时,依据由Vslope和Vc所生成的三角形相似,公式3-1成立,通过使用D = Ton / T并将其变形,就可以求得公式3-2。

此外,考虑到对公式 3-2 干扰( D → D + ∆D、Vc → Vc + ∆Vc)的话,可计算出公式 3-3 。

关键要点:

・导出由误差放大器输出和斜率波生成PWM输出部分的传递函数。

・本项中先考虑电压模式控制的传递函数。