電源工程師在設計穩壓電源的時候,通常會碰到一個不大不小的問題,就是電源上電的時候,
會出現這么一個情況,就是開機電壓過沖:也就是說電源輸出在上電的過程中,會有一定程度電壓超調,然后才
穩定到額定輸出電壓.
那么這個是怎么形成的,如何來解決.
包括原邊反饋,付邊反饋,采用431還是運放等等,會產生怎樣的不同情況,
有時間和大家一起來慢慢討論....
有一種控制理論叫大林控制,大概的思想和我們現在補償回路的設計是差不多的。就是通過零極點對消的方法,獲得一個近似一階的傳遞函數,一階沒有過沖,上升速度比二階的慢,但是如果有比較高的穿越頻率,倒不是主要問題。大林控制算法需要有比較確切的功率系統的傳遞函數,實際中很困難實施,電源上電的過程多數情況經歷了連續模式到斷續模式的轉變,傳遞函數變化比較大。如果系統有較高的穿越頻率,再加上軟起動電路應該是比較現實的方法。
其實這些控制方法都是基于線性模型得出的,線性模型只適用于穩態工作點附近的小信號分析。然而開關電源在開機過程中,是一個大動態的過程,其系統內部狀態是發生著劇烈變化的,是非線性的,因此線性系統的分析理論實際上是不太適用的。現有的基于線性理論的分析方法都只是一種近似的分析方法。
非線性系統理論中一個基本的觀點認為一個穩定的系統都應該是一個消耗能量的動力系統,也就是說對于一個電子系統可以等效為一個電阻、電感、電容所組成的無源系統,實際就是一個二階系統,通過改變二階系統的阻尼,可以控制二階系統的整個大動態響應過程。
sometimes版主的帖子,一定得站在前排聽課,期待論壇里面各位大師發表高見
下面我個人對于這個問題有些的理解,請各位指教
開機電壓過沖,fly版主指出了其實就是一個非線性的二階響應,可以通過提升系統的相位,從而改善系統反饋環路的動態響應,來達到抑制過沖的目的,但這樣有可能帶來振蕩。
通俗點說,就是當電源啟動時,輸出電壓一直在爬升,當爬升到設定的電壓點時,反饋環路動作,通過降低占空比來達到使輸出降低。較快的動態響應,可以在過沖不太大的時候就可以調節占空比來使輸出電壓穩定。
另一個措施是加入軟啟動來解決電壓過沖問題。
假設電路沒有軟啟動電路,當電源開機時,由于輸出電壓是一個快速的建立過程,此時反饋環路還沒有來得及建立,初級IC是已滿占空比的方式輸出,此時輸出電壓很快就會達到輸出額定值并過沖。
初級軟啟動電路一般是控制IC的占空比慢慢放開,使輸出電壓有一個建立的過程,此時反饋環路的響應跟得上,所以就限制了輸出的過沖。
次級的軟啟動電路,一般都是控制反饋的基準慢慢的上升,從而使輸出電壓的上升過程也是在環路建立之后再上升到額定值。
我覺得這個開機過沖只能通過軟啟動來解決。
開機狀態是個大信號響應過程,是個非線性系統,常用來分析動態響應的經典控制理論是基于小信號研究的,是近似線性系統展開的,不再適用于分析開機過程。