Wie ist die Beziehung zwischen der Steuerspannung und der resultierenden PWM in einem Spannungsmodus-Steuersystem für DC/DC-Wandler?

Ich lerne derzeit etwas über negative Rückkopplung und Spannungsmodussteuerung für verschiedene DC-DC-Wandler. Ich bin sehr verwirrt darüber, wie die Steuerspannung das PWM-Signal ändert und wie die Referenzspannung und die Sensorverstärkung gewählt werden. Der PWM-Generator arbeitet, indem er die Eingangssteuerspannung mit einer Rampenspannung vergleicht. Wenn die Steuerspannung größer als die Rampenspannung ist, ist der Ausgang hoch, und wenn sie niedriger als die Rampenspannung ist, ist der Ausgang niedrig. Dies führt zu einer Reihe von Rechteckimpulsen, wie unten gezeigt:Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

Nehmen wir an, wir haben den folgenden Abwärtswandler mit einer Ausgangsspannung von 15 V:Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

Warum wird eine 5-V-Referenzspannung ausgewählt? Kann es etwas sein? Die Sensorverstärkung für dieses Problem wird zu 1/3 gewählt. Ist es 1/3, weil wir wollen, dass die Nennausgangsspannung gleich der Referenzspannung ist? Ich bin ziemlich verloren von dem Teil nach dem Fehlerkomparator. Nehmen wir an, dass die rückgekoppelte Spannung genau 5 V beträgt, also Ve = 5-5 = 0 V. Wenn Ve 0 ist, wie kann der PWM-Generator ein Impulssignal zum Ansteuern des Transistors erzeugen, da die Steuerspannung 0 ist, die aus dem Kompensator kommt?

Wie wird außerdem der Rampenspannungswert gewählt? Ich würde mir vorstellen, dass es von der Verstärkung des Kompensators abhängen würde, denn wenn die Verstärkung zu groß ist, wäre die Steuerspannung immer höher als die Rampenspannung.

Antworten (1)

"Wenn Ve 0 ist, wie kann der PWM-Generator ein Impulssignal zum Ansteuern des Transistors erzeugen, da die Steuerspannung 0 ist und aus dem Kompensator kommt?"

In einem proportionalen negativen Rückkopplungssystem wird der gesteuerte Ausgang das Ziel niemals genau verfolgen. Es wird einen gewissen Fehler geben, aber wenn die Gesamtschleifenverstärkung hoch ist, wird dieser Fehler klein sein.

Wenn einem System eine "integrale" Rückkopplung hinzugefügt wird, wird der Fehler integriert (und möglicherweise zu einem proportionalen Fehler und/oder einem differentiellen Fehler hinzugefügt), so dass selbst ein winziger Fehler schließlich dazu führt, dass das System reagiert, um diesen Fehler zu korrigieren. Der Fehler wird dann tendenziell mit der Zeit immer kleiner.

Ohne das Wesentliche des Kompensators zu kennen, kann ich dennoch feststellen, dass er durch G(s) gekennzeichnet ist. Diese besonderen Symbole (G und s) sind typisch für eine sogenannte Übertragungsfunktion (das Verhältnis der Laplace-Transformation der Ausgabe einer Komponente zur Laplace-Transformation der Eingabe). Die bloße Verwendung einer Übertragungsfunktion an dieser Stelle deutet darauf hin, dass hier möglicherweise eine "integrale" Rückkopplung vorliegt. (Oder nicht. Es ist nicht spezifiziert, also weiß ich es nicht genau.)

Wenn wir also den Regelkreis entwerfen, gehen wir davon aus, dass der Fehler niemals Null ist, weshalb immer ein gewisses Tastverhältnis aus dem PWM-Generator kommt? Ich denke, ich bin verwirrt darüber, wie dieses spezifische Tastverhältnis (in diesem Fall etwa 0,536) beibehalten wird, wenn der Fehler wirklich niedrig ist, wenn der Rampenspannungsvergleich zum Erzeugen des PWM-Signals verwendet wird.
Ja, es wird immer ein gewisses Tastverhältnis aus dem PWM-Generator kommen, und sei es nur, weil kein System perfekt verfolgt. Nehmen Sie für einen Moment an, dass eine schnelle Reaktion nicht erforderlich wäre. Wenn der Fehler durch den Kompensator integriert wird, bewirkt ein kleines positives Fehlersignal, dass der Kompensatorausgang anwächst. Dadurch wird das Tastverhältnis größer, wodurch die Ausgangsspannung größer wird. Dann wird das Fehlersignal 0. Aber wenn das Fehlersignal 0 ist, bleibt der Ausgang des Kompensators (wenn es ein reiner Integrator ist) einfach auf dem Wert, den er hatte, bevor der Fehler 0 wurde.
Ach das macht Sinn. Sollte dann die Rampenspannungsspitze basierend auf der Steuerspannung ausgewählt werden, die aus dem Kompensator kommt, der einen Nullfehlereingang hat?
Eine gute Frage. Ich weiß die Antwort nicht aus dem Kopf, aber ich denke , es spielt keine Rolle, weil Vc die Modulation steuert, nicht Ve, und es könnte eine Verstärkung zwischen Ve und Vc geben. Ich denke jedoch, dass dies sicherlich praktisch ist, da Sie eine stabile Quelle zum Erzeugen der Rampenfunktion wünschen und bereits eine stabile Quelle in der Referenzspannung haben. Warum also nicht der Referenzspannung einen doppelten Zweck geben? Aber noch einmal, ich denke , Sie könnten eine separate Quelle / andere Spannung haben.
verstanden, danke!
Wie ist die Beziehung zwischen der Steuerspannung und der resultierenden PWM in einem Spannungsmodus-Steuersystem für DC/DC-Wandler?
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