高頻開(kāi)關(guān)電源數字控制的特點(diǎn)
隨著(zhù)各種微處理器芯片(如數字信號處理器等)的工作速度的提高、運算能力的增強、集成度的提高,以及成本的下降,使得開(kāi)關(guān)電源的控制也可以通過(guò)微處理器用軟件來(lái)實(shí)現。與模擬電路相比較,數字化控制具有以下的優(yōu)點(diǎn):
?。?)可以實(shí)現一些先進(jìn)的,但叉比較復雜的控制方法,而這些方法用模擬電路是不能或不容易實(shí)現的。
?。?)外圍模擬器件數目很少,由于模擬器件的老化和溫度漂移等引起的控制性能變差的問(wèn)題,可以得到有效的改善,可靠性大大地提高。
?。?)控制算法通過(guò)軟件來(lái)實(shí)現,可以避免模擬器件參數的離散性所引起的控制特性的不一致性。
?。?)控制方法或參數的修改成本低、周期短。
?。?)適應于對電源模塊要求不斷提高的智能化要求,能使控制與監控集成在一起,由一個(gè)芯片來(lái)完成。
數字控制的主要缺點(diǎn)是,控制算法的運算速度受限于微處理器芯片的工作頻率和運算能力,造成控制點(diǎn)在時(shí)間軸上的離散化,引入了純滯后環(huán)節,有可能不能滿(mǎn)足頻帶要求較寬的系統控制要求;此外,對于小功率電源模塊而言,通用微處理器芯片的集成度還不能令人滿(mǎn)意。但這些問(wèn)題都會(huì )隨著(zhù)控制算法的改進(jìn)、微處理器芯片技術(shù)的進(jìn)步逐漸得到解決的。數字化的開(kāi)關(guān)電源專(zhuān)用芯片也將會(huì )逐漸取代模擬芯片。
事實(shí)上,數字信號處理器(Digital Signal Processor,DSP)已經(jīng)在大功率電源轉換器中得到了廣泛應用,如三相不間斷電源(UPS)等大功率電源等。一些電壓調節器模塊VRM的專(zhuān)用控制芯片等,也應用了數字控制技術(shù)。
高頻轉換器的控制理論正在不斷地發(fā)展,控制策略和控制算法也日益復雜。除了傳統的PID等控制方法以外,一些非線(xiàn)性控制策略,如滑??刂疲⊿lide一mode Control),無(wú)差迫控制(Dead beat CONtrol)、相量控制(Vector Control)等,隨著(zhù)DSP技術(shù)的發(fā)展,這些需要高速數值處理的復雜控制方法和技術(shù)在高頻開(kāi)關(guān)轉換器中的應用正在戍為可能。
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