Pētījumi par subharmoniskām svārstībām komutācijas barošanas avota maksimālās strāvas režīmā
Līdzstrāvas-līdzstrāvas komutācijas barošanas avots ir plaši izmantots elektronikas, elektrisko iekārtu un sadzīves tehnikas jomā, pateicoties tā priekšrocībām, piemēram, mazam izmēram, vieglam svaram, augstai efektivitātei un stabilai veiktspējai, kas ieiet straujas attīstības periodā. Līdzstrāvas-līdzstrāvas komutācijas barošanas bloks izmanto jaudas pusvadītājus kā slēdžus un regulē izejas spriegumu, kontrolējot slēdžu darba ciklu. Vadības ķēdes topoloģija ir sadalīta strāvas režīmā un sprieguma režīmā. Strāvas režīma vadība tiek plaši izmantota, pateicoties tā priekšrocībām, piemēram, ātrai dinamiskai reakcijai, vienkāršotai kompensācijas shēmai, lielam pastiprinājuma joslas platumam, mazai izejas induktivitātei un vienkāršai strāvas sadalei. Strāvas režīma vadība tiek sadalīta maksimālās strāvas kontrolē un vidējās strāvas kontrolē. Maksimālās strāvas priekšrocības ir: 1) ātra pārejoša slēgta cikla reakcija, kā arī ātra pārejoša reakcija uz ieejas sprieguma un izejas slodzes izmaiņām; 2) vadības cilpu ir viegli noformēt; 3) Aprīkots ar vienkāršu un automātisku magnētiskā līdzsvara funkciju; 4) Aprīkots ar momentānas maksimālās strāvas ierobežošanas funkciju utt. Tomēr maksimālās induktivitātes strāva var izraisīt sistēmā subharmoniskas svārstības. Lai gan daudzās literatūrā tas zināmā mērā ir ieviests, nav veikti sistemātiski pētījumi par subharmoniskām svārstībām, īpaši to cēloņiem un specifisku ķēdes ieviešanu. Šajā rakstā tiks veikts sistemātisks pētījums par subharmoniskām svārstībām.
1. harmonisko svārstību cēloņi
Ņemot par piemēru PWM modulācijas maksimālās strāvas režīma komutācijas barošanas avotu (kā parādīts 1. attēlā, un nodrošinot lejupvērsta slīpuma kompensācijas struktūru), tiek veikta detalizēta analīze no dažādiem perspektīviem par subharmonisko svārstību cēloņiem.
Strāvas iekšējās cilpas vadības režīmam 2. attēlā parādītas induktivitātes strāvas izmaiņas, kad sistēmas darba cikls ir lielāks par 50 procentiem un induktivitātes strāva tiek pakļauta nelielam soli Δ, kur nepārtraukta līnija attēlo induktivitātes strāvas viļņu formu normālas sistēmas darbības laikā, un punktētā līnija attēlo induktivitātes strāvas faktisko darba viļņu formu. Redzams, ka: 1) pēdējā pulksteņa cikla induktivitātes strāvas kļūda ir lielāka par iepriekšējā cikla induktivitātes strāvas kļūdu, tas ir, induktivitātes strāvas kļūdas signāls svārstās un novirzās, un sistēma ir nestabila; 2) Svārstību periods ir divreiz lielāks par pārslēgšanas periodu, tas ir, svārstību frekvence ir 1/2 no pārslēgšanas frekvences, kas ir nosaukuma subharmonic oscilation izcelsme. 3. attēlā parādītas induktivitātes strāvas izmaiņas, ja sistēmas darba cikls ir lielāks par 50 procentiem un darba ciklā ir neliels AD solis, kas norāda, ka sistēma piedzīvos arī subharmoniskas svārstības. Ja sistēmas darba cikls ir mazāks par 50 procentiem, lai gan traucējumi induktivitātes strāvā vai darba ciklā var izraisīt arī svārstības induktivitātes strāvas kļūdas signālā, šīs svārstības pieder pie vājināšanās svārstībām. Sistēma ir stabila.
