今天分享一種工業(yè)上常用改善動態(tài)響應的控制方法。

一、原理

當電源負載從輕載切換到重載的時候，輸出電壓存在一個向下的跌落。

當電源負載從重載切換到輕載的時候，輸出電壓存在一個向上的過沖。

傳統(tǒng)恒壓控制在整個負載范圍內(nèi)，輸出電壓恒定在固定值。

電流下垂控制是根據(jù)輸出電流的大小，在允許的范圍里面改變輸出電壓的恒壓值。

重載時，使用電流下垂控制的輸出電壓比傳統(tǒng)恒壓控制時低，輕載時，使用電流下垂控制的輸出電壓比傳統(tǒng)恒壓控制時高。

那么，在相同的環(huán)路特性和動態(tài)負載變化下，使用電流下垂控制比傳統(tǒng)恒壓控制過充和跌落較低。

二、特點

2.1優(yōu)點

減小動態(tài)負載的過充和跌落，減小輸出電壓的變化區(qū)間。

對于LLC諧振變換器的PFM控制，電流下垂控制有助于減小開關(guān)頻率的變化范圍。

對于傳統(tǒng)的PWM變換器，電流下垂控制有助于減小占空比的變化范圍。

有助于多模塊并聯(lián)均流。

2.2缺點

控制相對傳統(tǒng)恒壓控制復雜。

三、硬件實現(xiàn)

通過使用硬件電路，同時反饋輸出電壓和輸出電流。 其中：輸出電壓為Vuo，輸出電流轉(zhuǎn)化為電壓信號為Vio，Vref為環(huán)路PID參數(shù)的設定值。

根據(jù)戴維南等效原理，當有兩個輸入源時，總的Vref電壓等于其中一個分別為零時的疊加。

由上式可知，反饋電壓Vref是輸出電壓Vuo和輸出電流Vio的函數(shù)。

另外一種求解方法是使用KVL方程，假定節(jié)點電壓電流建立如下公式：

化簡可得：

四、軟件實現(xiàn)

由上面分析可知，軟件實現(xiàn)更加靈活。 只需要分別采樣輸出電壓Vo和輸出電流Io，然后定義反饋為：

五、總結(jié)

電流下垂控制本質(zhì)：電流下垂控制的本質(zhì)是在電壓閉環(huán)中引入電流反饋，實現(xiàn)電壓和電流同時反饋。

在工業(yè)電源之中得到廣泛應用。

同時反饋輸出電壓和輸出電流。