基于仿輸出電壓紋波的開關(guān)電源控制技術(shù)研究.pdf

1、對(duì)于電壓調(diào)節(jié)模塊而言，輕載轉(zhuǎn)換效率和負(fù)載瞬態(tài)響應(yīng)速度是其性能的重要衡量指標(biāo)。在實(shí)際中，很多應(yīng)用場(chǎng)合對(duì)這些指標(biāo)的要求日益苛刻，這也促使基于輸出電壓紋波的控制技術(shù)越來越廣泛的被應(yīng)用于電壓調(diào)節(jié)模塊中。雖然基于輸出電壓紋波的控制技術(shù)普遍具有瞬態(tài)響應(yīng)速度快、輕載效率高的突出優(yōu)點(diǎn)，但是這類控制技術(shù)也存在著穩(wěn)定性易受輸出電容等效串聯(lián)電阻(Equivalent Series Resistance，ESR)的影響以及穩(wěn)態(tài)精度較差的問題。
　　目前，

2、針對(duì)基于輸出電壓紋波控制技術(shù)的穩(wěn)定性易受輸出電容ESR影響這一問題，主要的解決方案有斜坡補(bǔ)償技術(shù)、電感電流紋波反饋結(jié)構(gòu)和電容電流反饋技術(shù)。斜坡補(bǔ)償技術(shù)將采樣電感電流得到的斜坡補(bǔ)償電壓引入至反饋控制回路中，但是這種方案會(huì)降低開關(guān)變換器的動(dòng)態(tài)性能，而且會(huì)增大輸出電壓的穩(wěn)態(tài)偏差量;電感電流紋波反饋結(jié)構(gòu)將電感電流紋波信息引入至反饋控制回路中，該方案實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單，但很難兼顧系統(tǒng)穩(wěn)定性和輸出電壓穩(wěn)態(tài)偏差;電容電流反饋技術(shù)將電容電流引入至反饋控制回路中，

3、由于需要檢測(cè)電容電流，導(dǎo)致成本相對(duì)較高，而且誤差放大器的加入，增加了控制電路的復(fù)雜程度和設(shè)計(jì)難度。
　　針對(duì)基于輸出電壓紋波的控制技術(shù)存在的穩(wěn)定性問題，以及現(xiàn)有解決方案的不足，本文提出了仿輸出電壓紋波(Simulated Output Voltage Ripple，SOVR)的解決方案，并將其應(yīng)用于固定導(dǎo)通時(shí)間(Constant On-Time，COT)控制和電壓型滯環(huán)控制這兩種典型的基于輸出電壓紋波控制的Buck變換器中。詳細(xì)闡

4、述了SOVR結(jié)構(gòu)的工作原理，并分析了其在電感電流連續(xù)導(dǎo)電模式(Continuous Conduction Mode，CCM)以及斷續(xù)導(dǎo)電模式(Discontinuous Conduction Mode，DCM)下的工作特性。通過仿真結(jié)果，對(duì)比了已有的穩(wěn)定性改善方案和SOVR解決方案在CCM和DCM情形下的穩(wěn)態(tài)性能。仿真結(jié)果表明SOVR和電感電流紋波反饋結(jié)構(gòu)都可以較好的解決紋波控制技術(shù)存在的穩(wěn)定性問題，但相比之下，SOVR結(jié)構(gòu)具有更好的穩(wěn)