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优点越来越明显:便于计算机软件控制,避免模拟信号传递过程中的波形畸变,抗干扰能力强;便于软件调试、遥感遥测、植入容错等技术。目
通常一个稳定的系统需要对输出变量采用闭环控制,以便在输入电压变化或负载电流变化时能及时调节,并具有期望的动态响应。传统的开关电源大都采用电压型控制,即只对输出电压采样,并作为反馈信号实现闭环控制,以稳定输出电压。在其控制过程中,电感电流未参与控制,是独立变量,开关变换器为二阶系统,有两个状态变量,即输出滤波电容的电压和输出滤波电感的电流。二阶系统是一个有条件的稳定系统,只有对误差放大器补偿网络进行精心设计和计算,才能保证系统稳定工作。开关电源的电流都要流经电感,将使滤波电容上的电压信号对电流信号产生90°延迟。因此,仅采用输出电压反馈的闭环控制,其稳压响应速度慢,稳定性差,甚至在大信号变化时会产生振荡,从而损坏功率器件。
电流型控制在保留了电压型控制的输出电压反馈的基础上,增加了电感电流反馈,而且这个电流反馈就作为PWM控制变换器的斜坡函数,从而不再需要锯齿波发生器,使系统的性能明显提高。由于反馈电感电流的变化率di/dt直接跟随输入电压和输出电压的变化而变化,系统稳定时电感电流的平均值正比于负载电流。电压反馈回路中,误差放大器的输出作
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电流的控制能力;
体积小、重量轻是用电软开关”是相对于传统“硬开关”而言的。图1-4给出了开关器件在一般意义上的开关轨迹。广义上讲,只要开关器件的开关轨迹在阴影部分以内,均可称为软开关。当然,阴影部分的面积的大小应由器件本身的参数和特征来决定。甚至有文献以AB直线为界,直线以下部分定义为软开关,以上部分定义为硬开关。按照这种定义,给开关器件加上传统无源缓冲吸收电路,从而“软化”器件的开关过程也可称为“软开关”,但从能量角度讲,这种方法是将开关损耗转移到缓冲电路中消耗掉,电路的变换效率并没有得到提高,甚至会使效率有所降低。真正意义上的软开关技术是从狭义的角度讲,在传统电力电子变换电路基础上,通常需要增加器件或辅助电路,同时在改变原有控制方式的情况下,使开关器件实现ZVS或ZCS的技术。这一技术的应用不但改善了器件的开关条件,而且真正减小了开关损耗,而不是将开关损耗转移掉。设备对电源系统的基本要求,因而高功率密度是开关电源技术发展的趋势,高频化是实现这一目标的必然途径。然而,在传统的硬开关方式下,不断提高变换电路的工作频率会带来诸多问题。
①开关损耗大 在开通时,开关器件的电流上升和电压下降同时进行;关断时,电压上升和电流下降同