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系统电源中保持开关稳定的临界模式控制器的设计
来源:本站整理  作者:佚名  2009-03-17 10:57:16




  以上确定了FLYBACK拓扑结构转换器临界模式对应的关键参数值,也可以确定出,在保证电源稳定和可靠的前提下,DCM模式和CCM模式对应的极点和零点也能够确定出来。表1给出了不同操作模式下极点和零点的位置及对应的FLYBACK电压增益。

  表1中FSW为开关频率,VSAW对应PWM控制信号锯齿波的幅度,LP为初级线圈电感。

  根据表1,采用功率分析软件POWER 4-5-6进行模拟[5],对于100kHz频率、电压模式PWM控制器进行模拟分析,所得结果如图3所示,其中图3(a)所示为DCM模式下的高频极点,图3(b)所示为CCM模式下的高频极点模拟结果。

  从图3可以看出,DCM模式下,需要双极点单零点的补偿网络,而CCM模式则需要双极点双零点的补偿网络,当在DCM模式下的极点和零点固定的情况下,CCM的二级极点将会对应于控制信号的占空比而发生变化。

控制器的SPICE模拟

  在用SPICE模拟器进行模拟的时候,这种电源系统对应有两个SPICE模型[5],一个是平均模型,另一个是开关模型。平均模型使用的是SSA技术,其中没有开关元器件的考虑,所以模拟起来速度快,可以进行交流和瞬态分析。而开关模型中,则更多考虑所用的PWM控制器和其中的开关管MOSFET的特性,能够针对小信号或大信号瞬态扫描进行分析。两种模型各有特点,平均模型仿真速度快,但对电路漏电流和寄生效应等的模拟则无法进行;而开关模型则运行时间较长,但考虑了其中的寄生参数,能够保证对研究的电路进行深入的分析[6]。

(a) CCM模式下的模拟结果;
(b)DCM模式下的模拟结果
图3 对应图2电路的模拟结果
 
  本文中,所对应开关模型的网表如下所示:

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