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开关电源的斜坡补偿方式及电路实现
来源: | 作者:666power | 发布时间: 1736天前 | 2414 次浏览 | 分享到:
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。开关电源斜坡补偿分为上斜坡补偿与下斜坡补偿2种方式。由于上斜坡补偿电路实现相对简单,一般采用上斜坡补偿。
开关电源的斜坡补偿方式及电路实现

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。开关电源斜坡补偿分为上斜坡补偿与下斜坡补偿2种方式。由于上斜坡补偿电路实现相对简单,一般采用上斜坡补偿。

对于开关电源的斜坡补偿,斜率越大,振荡衰减越快,但补偿斜率过大,会造成过补偿。过补偿会加剧斜坡补偿对系统开关电流限制指标的影响,从而降低系统的带载能力;另一方面,过补偿会影响系统瞬态响应特性。通常选择斜坡补偿斜率需根据需要折中考虑。开关电源对于Buck和Flyback转换器,补偿斜坡一般取峰值电流下降斜率m2即Vout/L,由于输出电压恒定,所以补偿值便于计算并恒定;对于Boost电路,补偿斜坡也一般取峰值电流下降斜率m2,即(Vout-Vin)/L但由于输入电压随电网变化,从而要求补偿值跟随输入电压的变化,此时若为了电路设计简单,强迫斜坡斜率固定,则可能出现过补偿或欠补偿现象,降低电路性能并导致波形畸变。

开关电源因Buck与Flyback转换器斜坡补偿原理电路实现基本相同,因此本文只给出了一种上斜坡补偿的Flyback斜坡补偿电路。提出的一种升压型转换器自调节斜坡补偿电路。采用Hspice仿真软件分别进行仿真,仿真结果振荡器频率为100 kHz。m1为检测电流曲线,其从0慢慢上升到40μA。虚线a,b和c代表具有不同斜率的斜坡补偿信号,线A,B和C分别为叠加后的曲线。开关电源通过改变电阻R5和R4的比值,可以得到具有不同斜坡的补偿信号。Vsense为电感上的峰值电流流过检测电阻所产生的电压,Vslope为经上斜坡补偿后的检测电流流过检测电阻所产生的电压。不同的输入电压对应不同的补偿斜坡,并且斜坡变化与(Vout-Vin)的变化成正比即达到了自调节功能。

通过上面的分析了开关电源的上斜坡补偿和下斜坡补偿2种避免次谐波振荡的方法,并基于3种最基本的开关电拓扑(Buck,Flyback和Boost)给出了具体的斜坡补偿电路及仿真结果。希望对大家有所帮助。