Subharmoninių virpesių perjungimo maitinimo šaltinių didžiausios srovės režime tyrimas
DC-Nuolatinės srovės perjungiamieji maitinimo šaltiniai buvo plačiai naudojami elektronikos, elektros įrangos ir buitinės technikos srityse dėl mažo dydžio, lengvo svorio, didelio efektyvumo ir stabilaus veikimo privalumų, todėl atėjo sparčios plėtros laikotarpis. DC-Nuolatinės perjungimo maitinimo šaltiniai naudoja galios puslaidininkius kaip jungiklius, kad reguliuotų išėjimo įtampą, valdydami jungiklių darbo ciklą. Jo valdymo grandinės topologija skirstoma į srovės režimą ir įtampos režimą. Srovės režimo valdymas yra plačiai naudojamas dėl savo pranašumų, tokių kaip greitas dinaminis atsakas, supaprastinta kompensavimo grandinė, didelis stiprinimo dažnių juostos plotis, mažas išėjimo induktyvumas ir lengvas srovės pasidalijimas. Srovės režimo valdymas yra padalintas į didžiausios srovės valdymą ir vidutinės srovės valdymą. Didžiausios srovės pranašumai yra šie: 1) greitas trumpalaikis uždaros{8} kilpos atsakas ir greitas trumpalaikis atsakas į įėjimo įtampos ir išėjimo apkrovos pokyčius; 2) Valdymo kilpą lengva suprojektuoti; 3) Turi paprastą automatinę magnetinio balanso funkciją; 4) Turi momentinę didžiausios srovės ribojimo funkciją ir tt Tačiau didžiausia induktoriaus srovė gali sukelti subharmoninius svyravimus sistemoje. Nors daugelis literatūros tam tikru mastu tai pristatė, jie sistemingai netyrė subharmoninių virpesių, ypač jų priežasčių ir specifinių grandinių įgyvendinimo. Šiame straipsnyje bus atliktas sistemingas subharmoninių virpesių tyrimas.
1-ojo harmoninio virpesio priežastis
Kaip pavyzdį paimant PWM moduliacijos didžiausios srovės režimo perjungiamą maitinimo šaltinį (kaip parodyta 1 pav., ir pateikta nuolydžio kompensavimo struktūra), subharmoninių virpesių priežastys yra išsamiai išanalizuojamos iš skirtingų perspektyvų.
Srovės vidinės kilpos valdymo režime 2 paveiksle parodytas induktoriaus srovės pokytis, kai sistemos darbo ciklas yra didesnis nei 50%, o induktoriaus srovė pereina nedidelį žingsnį. Ištisinė linija žymi induktoriaus srovės bangos formą įprasto sistemos veikimo metu, o brūkšninė linija – tikrąją induktoriaus srovės darbinę bangos formą. Matyti, kad: 1) induktyvumo srovės paklaida kitame laikrodžio cikle yra didesnė nei ankstesniame cikle, tai rodo, kad induktyvumo srovės paklaidos signalas svyruoja ir skiriasi, o sistema yra nestabili; 2) Virpesių periodas yra du kartus didesnis už perjungimo laikotarpį, o tai reiškia, kad virpesių dažnis yra pusė perjungimo dažnio. Tai yra subharmoninio virpesio pavadinimo kilmė. 3 paveiksle parodytas induktoriaus srovės kitimas, kai sistemos darbo ciklas yra didesnis nei 50%, o darbo cikle yra nedidelis AD žingsnis. Galima pastebėti, kad sistema taip pat turi subharmoninius virpesius. Kai sistemos darbo ciklas yra mažesnis nei 50%, nors induktoriaus srovės arba darbo ciklo sutrikimai taip pat gali sukelti induktoriaus srovės klaidos signalo svyravimus, šis svyravimas priklauso skilimo virpesiams. Sistema yra stabili.
