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UC3844 是美国UNITRODE 公司生产的高性能电流型脉宽调制器(PWM) 控制器。早期的PWM 控制器是电压控制型的,常用的电压型PWM 控制器有TL494 、TL495 、SG3524 、SG3525 等。电压型PWM 是指控制器按反馈电压来调节输出脉宽,电流型PWM 是指控制器按反馈电流来调节输出脉宽。电流型PWM 是在脉宽比较器的输入端,直接用流过输出电感线圈电流的信号与误差放大器输出信号进行比较,从而调节占空比,使输出的电感峰值电流跟随误差电压变化而变化。由于结构上有电压环、电流环双环系统,因此,无论开关电源的电压调整率、负载调整率
和瞬态响应特性都有提高,是目前比较理想的新型PWM 控制器。
1 电流型PWM控制与电压型PWM 控制原理及性能比较
1. 1 电压型PWM控制
电压型PWM 控制系统框图如图1 所示。电源输出反馈电压Uf与基准电压Ug 比较放大得到误差电压Ue,该误差电压再与锯齿波发生器产生的锯齿波信号进行比较,产生占空比变化的矩形波驱动信号。这种结构属于典型的单闭环系统,缺点是控制过程中主电路的电流没有参入输出控制。由于电感的作用,电流滞后于电压的变化,因而系统响应速度慢,稳定性差。
图1 电压型PWM控制系统框图
1. 2 电流型PWM控制
电流型PWM 正是针对电压PWM 型的缺点发展起来的。它在原有的电压环上增加了电流反馈环节,构成电压电流双闭环控制。内环为电流控制环,外环为电压控制环。无论电流的变化,还是电压的变化,都会使PWM 输出脉冲占空比发生变化。这种控制方式可改善系统的电压调整率,提高系统的瞬态响应速度,增加系统的稳定性。其控制系统框图如图2 所示。
图2 电流型PWM控制系统框图
1. 3 电流型PWM控制的优点
电压调整率好。输入电压的变化立即引起电感电流的变化,电感电流的变化立即反映到电流控制回路而被抑制。不像电压控制要经过输出电压反馈到误差放大器,然后再调节的复杂过程,所以响应快。如果输入电压的变化是持续的,电压反馈环也起作用,因而可以达到较高的线形调整率。
负载调整率好。由于电压误差放大器可专门用于控制占空比,以适应负载变化造成的输出电压的变化,因而可大大改善负载调整率。
系统稳定性好。从控制理论的角度讲,电压控制单闭环系统是一个无条件的二阶稳定系统。而电流控制双闭环系统是一个无条件的一阶稳定系统,系统稳定性好。
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