고성능 스위칭 DC 안정화 전원 공급 장치에 대한 논의
전력 전자 기술의 지속적인 발전으로 고성능 스위칭 DC 조정 전원 공급 장치가 전력 시스템에 널리 사용될 것입니다. 스위칭 DC 전류의 주요 장점은 작업 안정성, 우수한 신뢰성, 경량, 고효율 및 저전력 소비 등이며 개발 추세는 다른 스위칭 전류보다 경쟁력이 있습니다. 스위칭 DC 전류는 입자 가속기 전원 공급 장치 등의 분야에서 사용됩니다. 포괄적인 분석과 전반적인 고려 후. 관련 기술 연구자들은 위상 편이 제어 브리지 DC/DC 변환 소신호 모델을 사용하여 고성능 스위칭 DC 조정 전원 공급 장치를 설계했습니다.
1 동적 소신호 모델 분석
동적 소신호 모델의 선택은 다양하며, 서로 다른 모델을 사용하여 얻은 설계 결과도 다릅니다. 스위칭 전원 공급 장치는 기본적으로 비선형 제어 개체입니다. 분석 방법을 사용하여 모델링을 안내하면 정상 상태에서 작은 신호 교란 모델을 근사화할 수 있으며 이 모델을 사용하여 대규모 교란을 설명할 때 얻은 결론은 완전히 정확하지 않습니다. 기본적으로 스위칭 전원 공급 장치가 일반적으로 안정된 상태에서 작동한다는 사실로부터 이점을 얻습니다. 소형 신호 교란 모델에 따라 설계된 고성능 스위칭 DC 전원 공급 장치와 보조 회로 사용을 결합하면 스위칭 전원 공급 장치의 성능이 요구 사항을 완전히 충족시킬 수 있습니다.
2 DC 안정화 전원 공급 장치의 성능 지표 결정
2.1 안정성 지수 요건
관련 데이터 및 실제 결과에 따르면 시스템마다 견고성의 정도가 달라야 하며 과도 특성이 상대적으로 양호합니다. 그러나 DC 안정화 전원 공급 장치의 경우 시스템의 이득 마진이 40dB 이상이고 위상 마진이 30dB 이상이어야 합니다.
2.2 과도 응답 지수
스위칭 전원 공급 장치가 방해를 받으면 출력이 영향을 받아 해당 지터가 발생하고 최종적으로 안정적인 값으로 돌아갑니다. 일반적으로 동적 특성을 평가하기 위해 오버슈트 범위와 동적 복구 시간의 길이를 사용합니다. 크로스오버 주파수가 높을수록 동적 복구에 필요한 시간이 짧아집니다. 오버슈트 진폭과 위상 마진도 존재합니다.
밀접한 관련이 있습니다.
2.3 전원 정확도 분석
전압 정확도에는 엄격한 요구 사항이 있으며 설계 범위는 1‰ 이하이고 리플은 1‰ 이하입니다. 그러나 리플은 고주파와 저주파의 두 부분으로 나뉩니다. 스위칭 주파수로 인해 고주파 부분이 출력 필터에 의해 억제됩니다. 그리드 변동은 저주파 부분을 도입하고 저주파 부분은 주로 이를 극복하기 위해 시스템 네거티브 피드백에 의존합니다.
3 고성능 스위칭 DC 조정 전원 공급 장치의 분석 및 설계
3.1 보상 네트워크 설계 및 적용
안정적인 전원 공급 설계에서 가장 일반적으로 사용되는 방법은 PI 또는 PID 알고리즘을 사용하여 보상 네트워크를 설계하는 것입니다. PI 레귤레이터가 보상된 후 고주파 간섭에 대한 시스템의 저항 능력이 크게 향상되고 유일한 단점은 동적 성능이 좋지 않다는 것입니다. 차동 알고리즘이 도입되면 시스템의 응답 속도가 크게 향상되지만 특정 결함도 있습니다. (1) 너무 많은 영점을 추가로 도입하면 고주파 신호에 대한 감도가 증가하고 쉽게 증폭기 막힘 . (2) 스위칭 리플에 해당하는 배율이 증가하여 증폭기가 비선형 영역에 진입하기 쉽습니다. 따라서 보상 네트워크에 대한 관련 보상을 만들기 위해 선행 시차를 선택하십시오.
3.2 고성능 스위칭 DC 전원 공급 장치의 설계 원리
고성능 스위칭형 조정 전원 공급 장치의 설계에서 이상적인 기술 지표는 다음과 같습니다. (1) 입력 AC 전압 220V(50Hz ~ 60Hz). (2) 출력 DC 전압 5V, 출력 전류 3A. (3) 입력 AC 전압이 180V와 250V 사이에서 변할 때 출력 전압의 상대 변동은 2% 미만입니다. (4) 출력 저항 R0이 0.1V 미만입니다. (5) 최대 출력 리플 전압은 10mv 미만입니다.
기본 작동 원리: 선형 자체 흐름 조절 전원 공급 장치의 작동 주파수가 낮고 조정 튜브의 상태가 크고 효율이 낮습니다. 조정 튜브가 스위치 상태에서 작동하면 볼륨이 작고 효율이 높습니다. 스위칭 신호의 생성에 따라 스위칭 방식의 DC 안정화 전원 공급 장치에는 자려형과 타려형의 두 가지 유형이 있으며 에너지 전달 방식에 따라 유도 에너지 저장과 변압기 결합의 두 가지 범주로 나눌 수 있습니다. 자기 여기 스위치 형 DC 안정화 전원 공급 장치, 간단한 회로, 좁은 전압 조정 범위 및 낮은 출력 전압 안정성. 출력 전압을 안정화하기 위해 작동 파형의 듀티 사이클을 자동으로 조정하는 데 주로 의존하는 흥미로운 스위칭 유형 DC 안정화 전원 공급 장치이며 출력 전압은 매우 안정적입니다. 유도 에너지 저장 유형은 50W 미만의 DC 조정 전원 공급 장치에 사용하기에 적합하며 변압기 결합 유형은 고전력 DC 조정 전원 공급 장치에 자주 사용됩니다. 이 회로에는 피드백 오류 증폭 링크가 장착되어 출력 전압의 변화에 따라 변압기 1차 측의 직사각형파 듀티비를 자동으로 조정하여 출력 전압을 안정화하는 목적을 달성합니다.
