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【身邊很多工程師都解答不了的問(wèn)題】不連續(xù)模式時(shí)占空比為什么會(huì)改變

我是個(gè)業(yè)余電路愛(ài)好者,最近學(xué)做開(kāi)關(guān)電源發(fā)現(xiàn)有個(gè)問(wèn)題無(wú)法理解:

以電壓模式的buck電路為例,PWM是由誤差放大器EA的輸出與斜波比較而。當(dāng)進(jìn)入不連續(xù)電感電流模式時(shí),占空比會(huì)減小。斜波不會(huì)變,那么只有EA的輸出改變來(lái)調(diào)整占空比了。然而EA的同相端接的是參考電壓,不可能改變;反相接的是輸出電壓的采樣,輸出電壓又沒(méi)變,采樣也不會(huì)變。EA是如何做到改變輸出來(lái)改變占空比的?

問(wèn)了身邊的一些同事,對(duì)這個(gè)問(wèn)題都無(wú)法解答

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隱星魂
LV.4
2
2014-07-14 10:46

考慮了幾天,得到的答案:

理想運(yùn)放,+端與-端接相同電壓V,差值是0,應(yīng)該叫無(wú)窮小,增益是無(wú)窮大。學(xué)過(guò)高數(shù)的都知道,無(wú)窮小乘以無(wú)窮大應(yīng)該要求其極限值,而這個(gè)極限值可以根據(jù)其表達(dá)式的不同得到不同的值。

buck電路中,電感電流從連續(xù)到不連續(xù)時(shí),參考,輸出,采樣都沒(méi)用變化,所以誤差的放大器的差分輸入也沒(méi)有變,還是無(wú)窮小,但是這個(gè)無(wú)窮小的表達(dá)式變化了,所以它與無(wú)窮大的增益相乘,得到的極限值也變化了,這才造成占空比變小,使環(huán)路重新穩(wěn)定。

實(shí)際中,運(yùn)放的增益很大,但不是無(wú)窮大,所以輸出會(huì)發(fā)生非常微弱的變化,使采樣也發(fā)生變化,從而使+端與-端產(chǎn)生非常微弱的電壓差,然后與這個(gè)很大的增益相乘使輸出變化,占空比也跟著變化。所以這個(gè)運(yùn)放開(kāi)環(huán)增益越大,從CCM到DCM輸出變化得就越小,也就是負(fù)載調(diào)整率就越好。

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2014-07-14 11:09
@隱星魂
考慮了幾天,得到的答案:理想運(yùn)放,+端與-端接相同電壓V,差值是0,應(yīng)該叫無(wú)窮小,增益是無(wú)窮大。學(xué)過(guò)高數(shù)的都知道,無(wú)窮小乘以無(wú)窮大應(yīng)該要求其極限值,而這個(gè)極限值可以根據(jù)其表達(dá)式的不同得到不同的值。buck電路中,電感電流從連續(xù)到不連續(xù)時(shí),參考,輸出,采樣都沒(méi)用變化,所以誤差的放大器的差分輸入也沒(méi)有變,還是無(wú)窮小,但是這個(gè)無(wú)窮小的表達(dá)式變化了,所以它與無(wú)窮大的增益相乘,得到的極限值也變化了,這才造成占空比變小,使環(huán)路重新穩(wěn)定。實(shí)際中,運(yùn)放的增益很大,但不是無(wú)窮大,所以輸出會(huì)發(fā)生非常微弱的變化,使采樣也發(fā)生變化,從而使+端與-端產(chǎn)生非常微弱的電壓差,然后與這個(gè)很大的增益相乘使輸出變化,占空比也跟著變化。所以這個(gè)運(yùn)放開(kāi)環(huán)增益越大,從CCM到DCM輸出變化得就越小,也就是負(fù)載調(diào)整率就越好。

基本正確,鑒定完畢。

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yhtfeel
LV.7
4
2014-07-14 14:06
@隱星魂
考慮了幾天,得到的答案:理想運(yùn)放,+端與-端接相同電壓V,差值是0,應(yīng)該叫無(wú)窮小,增益是無(wú)窮大。學(xué)過(guò)高數(shù)的都知道,無(wú)窮小乘以無(wú)窮大應(yīng)該要求其極限值,而這個(gè)極限值可以根據(jù)其表達(dá)式的不同得到不同的值。buck電路中,電感電流從連續(xù)到不連續(xù)時(shí),參考,輸出,采樣都沒(méi)用變化,所以誤差的放大器的差分輸入也沒(méi)有變,還是無(wú)窮小,但是這個(gè)無(wú)窮小的表達(dá)式變化了,所以它與無(wú)窮大的增益相乘,得到的極限值也變化了,這才造成占空比變小,使環(huán)路重新穩(wěn)定。實(shí)際中,運(yùn)放的增益很大,但不是無(wú)窮大,所以輸出會(huì)發(fā)生非常微弱的變化,使采樣也發(fā)生變化,從而使+端與-端產(chǎn)生非常微弱的電壓差,然后與這個(gè)很大的增益相乘使輸出變化,占空比也跟著變化。所以這個(gè)運(yùn)放開(kāi)環(huán)增益越大,從CCM到DCM輸出變化得就越小,也就是負(fù)載調(diào)整率就越好。

開(kāi)環(huán)增益大,負(fù)載效應(yīng)好不僅僅是從ccm到dcm的時(shí)候才體現(xiàn),是整個(gè)都會(huì)變好!  但是無(wú)論是ccm模式還是dcm模式,環(huán)路調(diào)節(jié)是一樣的過(guò)程(除了rhz),你論述的并不是dcm模式下的特殊情況。

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隱星魂
LV.4
5
2014-07-14 14:27
@yhtfeel
開(kāi)環(huán)增益大,負(fù)載效應(yīng)好不僅僅是從ccm到dcm的時(shí)候才體現(xiàn),是整個(gè)都會(huì)變好! 但是無(wú)論是ccm模式還是dcm模式,環(huán)路調(diào)節(jié)是一樣的過(guò)程(除了rhz),你論述的并不是dcm模式下的特殊情況。
是的,CCM時(shí),大電流比小電流時(shí)的輸出電壓低,也是因?yàn)檫@個(gè)運(yùn)放不理想,不能做到無(wú)窮小的壓差。
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yhtfeel
LV.7
6
2014-07-15 11:48
@隱星魂
是的,CCM時(shí),大電流比小電流時(shí)的輸出電壓低,也是因?yàn)檫@個(gè)運(yùn)放不理想,不能做到無(wú)窮小的壓差。
不錯(cuò)!負(fù)載效應(yīng)就是這樣!
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