上一篇文章中,已经叙述了开关升压电路的工作原理,本章将开始叙述该升压电路的闭环控制及其稳定性。将上一篇文章中的图2粘贴于此用于建立开关电源的闭环控制模型。
图1 基本的开关电源电路
图2 基本的开关电源控制(boost型)
图2是一种典型的开关电源控制框图,通过对负载端进行电压取样形成反馈电压与参考电平Vset形成误差电压Verr,该Verr控制占空比形成输出电压V0,考虑到负载扰动只会使电压降低,因此该电路只需对电压升高以补偿由于负载带来的压降损失,同时考虑到电感和电容是线性元件,那么提高通过增加占空比必然会得到稳定的电压输出。
这里若以图1的电路作为实例,则此时图2变成如图3的控制框图。
图3 图1的控制框图
可以看到,若给定了Vset,且考虑到当电路的输出完全跟踪了输入时(稳态)此时Verr=0;因此输出电压为Vload=Vset。若如图2的情形,在反馈端加入一个反馈机制,如比例反馈,设反馈因子为k,则当电路输出完全跟踪输入时,有:
因此,可以通过调节反馈因子得到任意输出的电压值(理想情况是这样,即电感永远不饱和,电容耐压满足条件,二极管不被击穿等)即:
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