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電流模式控制轉換器的非連續運作效應

上網時間: 2013年04月26日     打印版  Bookmark and Share  字型大小:  

關鍵字:電源  轉換器  電流模式  降壓式  連續傳導 

電源轉換器的控制迴路相當複雜,必須仰賴在界定的條件下運作的轉換器,如果轉換器在界定的條件之外運作,則會造成非預期的情況。本文探討設計工程師最常遇到問題:如何使正向 (降壓式) 轉換器從一般的連續傳導運作狀態轉換為 非連續傳導的輕載狀態。

大多數降壓式轉換器拓樸的控制迴路相當常用,並且針對一個轉換器模型進行開發。圖一顯示此款轉換器的電源部份。

這個模型假設負載電流充足,因此流經電感的電流連續不斷。在此情況下,輸出電壓 (不計入漏失及半導體電壓降幅) 即為輸入電壓 (涵蓋匝數比) 乘以負載週期。電壓控制模型及電流控制模型都相當常用。

如果不計入二極體及 FET 電壓降幅,在一次側對二次側的匝數比為 1:N 的情況下,開關開啟時二極體接點的電壓為 VIN x N。假設負載阻抗增加到流經輸出電感的電流不再連續不斷,則這個基本假設將不再有效,而且與連續模型相關的控制模型不再正確。

在非連續運作的情況下,傳輸至輸出的電流將不連續。圖一中的輸出電感有時未連接變壓器繞組或未透過二極體進行接地。一次側開關開啟時,流經輸出電感的電流將由於電感的電壓而呈線性增加。

開關關閉時,流經電感的電流將持續流動,導致電壓下降,而透過接地的二極體汲取電流。由於電感的電壓逆轉,流經電感的電流開始減少。在非連續運作中,電流將降為 0。

請下載PDF文件,以閱讀完整文章。

作者:John Bottrill / 德州儀器(TI)資深應用工程師





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