Compensation des créneaux horaires

Analyse et conception du circuit de compensation de pente dans l'alimentation électrique de commutation

slope compensation

An adaptive slope compensation circuit for buck DC-DC converter
2007
Type de dépressurisation DC-DC Conception du circuit de compensation de pente auto - réglable du convertisseur,Lee yaming, Viens à Xinquan, Wang Hongyi - Microélectronique et informatique, 2005

La commande en mode courant de crête et la commande numérique présentent de nombreux avantages.Donc,,Il est intéressant de combiner ces deux techniques en une seule structure de contrôle.Basé sur un microcontrôleur avec un comparateur à puce,Cette combinaison peut être réalisée très facilement.Pour éliminer les inconvénients du contrôle du mode courant de crête,La compensation de pente doit être ajoutée.Cet article présente une telle compensation de pente réalisée sur un microcontrôleur,Cette compensation n'utilise pas de signal de rampe analogique,Il s'agit plutôt de calculer à l'avance le seuil d'arrêt du comparateur requis.Comparé au contrôle analogique traditionnel, L'algorithme adaptatif peut être utilisé pour maintenir une compensation optimale de la pente sur une large plage de travail . Les problèmes qui se posent dans la pratique en raison du pic de courant de récupération inverse et du temps de calcul peuvent être résolus par des mesures simples. . Les résultats expérimentaux vérifient l'efficacité de la compensation numérique de la pente proposée. .

La commande en mode courant est une alimentation en mode commutateur （SMPS） Méthodes de contrôle couramment utilisées . Comparé à la commande du mode tension , Il a une bande passante haute fréquence , Cela améliore la dynamique de la boucle de contrôle , Et une meilleure suppression du bruit de ligne est réalisée . En réduisant dynamiquement les petits signaux du deuxième ordre au premier ordre , Il simplifie encore la conception de la boucle de tension externe [1]–[2].

La commande en mode courant peut être divisée en mode courant moyen et en mode courant de crête. .Comme son nom l'indique, Courant d'inductance moyen réglable en mode courant moyen . En particulier pour la correction du facteur de puissance de type Boost （PFC） Dans le redresseur , Le contrôle du courant moyen assure une très faible distorsion du courant [8]. Le mode courant de crête est une technique de contrôle du mode courant largement utilisée , Lorsque le courant inductif atteint le seuil défini par le régulateur de tension externe , Fin du cycle de service . La technologie présente certains avantages inhérents , Par exemple, une simple limitation périodique du courant et un bon partage du courant pour les convertisseurs parallèles [1]–[2]. La combinaison de la commande moyenne et de la commande de courant de crête est la commande de mode de transition ou de limite , Où le convertisseur est continu （CCM） Et modes de conduction discontinus （DCM） Conduite à la limite de . Le mode limite est caractérisé par un changement de fréquence de commutation , Le courant de crête est le double du courant moyen .Mais, La détection du courant zéro nécessite des efforts supplémentaires .

Et pourtant,CCM Le contrôle du mode courant de crête présente plusieurs inconvénients [3]–[4]： Si le cycle de service dépasse 50%, Le contrôle perd sa stabilité , Cela provoque une oscillation sous - harmonique , Réponse de contrôle non idéale causée par la détection du courant de crête plutôt que du courant moyen et la sensibilité au bruit , Surtout si l'ondulation du courant inductif est très faible .

Une façon courante de rétablir la stabilité est lorsque le cycle de service est supérieur à 50%[1]–[2][3][4][5][6][7] Application de la compensation de pente dans le convertisseur de commande de courant de crête .

À mesure que la capacité de calcul augmente et que les coûts diminuent ,Basé surDSP Et le contrôle numérique des microcontrôleurs SMPS Devient de plus en plus important dans les applications [8]–[9][10]. Cette mesure présente de nombreux avantages. , Par exemple, flexibilité et programmabilité , Réduction du nombre de composants actifs et passifs , Ce qui améliore la fiabilité , Désalignements et dérives thermiques négligeables ou compensables .En outre, Le contrôle numérique offre également une mise en œuvre complexe 、 Potentiel des méthodes de contrôle adaptatives et non linéaires , Pour améliorer les performances statiques et dynamiques .

Le convertisseur NC complet calcule principalement le cycle de fonctionnement , Et utilise la modulation numérique intégrée de la largeur des impulsions （DPWM） Générateur pour contrôler les interrupteurs [9].En outre,[8] Le contrôle numérique complet du courant de crête décrit dans est basé sur un cycle de service prédéterminé requis , La valeur de l'inducteur doit être connue avec précision L.En utilisant ces technologies, Les avantages inhérents au contrôle du courant de crête ci - dessus ne peuvent être utilisés .

Et pourtant, Pour inclure le Comparateur à puce et l'entrée interne DAC Microcontrôleurs disponibles à l'intérieur , Le contrôle numérique pur du courant de crête peut être réalisé essentiellement par des éléments simples .Et pourtant, La compensation de la pente dans le contrôle numérique reste un défi , Parce qu'une fonction de rampe croissante est nécessaire pour chaque cycle de commutation .

Dans cet article, Une technique numérique de compensation de pente pour le contrôle du courant de crête est proposée. , La technologie n'utilise pas de rampes , Au lieu de cela, le seuil d'arrêt du comparateur requis est calculé à l'avance en fonction du courant d'inductance de la vallée. . Connaissance de la valeur de l'inducteur LPas nécessaire. L'algorithme adaptatif rend la compensation de pente réglable , Pour un temps de réponse minimal , Sans Oscillation sous - harmonique .

Le présent document est structuré comme suit: . Les bases du contrôle du courant de crête avec compensation de pente sont les suivantes: II.Dans la section III, La technique de compensation numérique de la pente est dérivée , Et vérifié par simulation dans la section 4 . Les résultats réels de la mise en œuvre et des mesures sont présentés à la section V. .