恒关断控制开关时间控制 什么意思

来源：蜘蛛抓取(WebSpider) 时间：2019-12-17 00:40 标签： 关断控制开关

恒定导通时间控制buck变换器多开关周期振荡现象分析_王金平

变换器发生多开关周期振荡现象的关键因素 并给出了 COT 控制 buck 变换器发生多开关周期振荡的临界 ESR 值. 当输出电容 ESR 值小於临界值时， 发生多开关周期振荡现象; 而当 ESR 大于临界值时 多开关周期振荡现象消失. 最后， 仿真结果验证了理论分析的正确性.关键词恒定導通时间控制buck 变换器，振荡等效串联电阻PACS84. 30. Jc，05. 45.－ a* 国家自然科学基金 批准号 中央高校基本科研业务费专项资金 批准号 SWJTU09ZT13 和西南交通大学工程实践项目 批准号 10- 78 资助的课题.? 通讯联系人. E-mailjpxu-swjtu 163. com1. 引言开关变换器是一类典型的强非线性时变动力学系统［ 1， 2］ 存在丰富的非线性现象［ 36］. 开關变换器的非线性现象严重影响了开关变换器的性能［ 7］.因此， 深入分析和研究开关变换器的非线性动力学行为 对开关变换器的设计和笁程应用具有重要的理论意义和实用价值.脉宽调制 pulse width modulation， PWM 开关变换器在学术界和工业界有着广泛的研究和应用. 已有不少文献研究了 PWM 开关变换器嘚非线性现象［ 816］. 开 关 变 换 器 的 恒 定 导 通 时 间 COT控制［ 1720］是 一 种 特 殊 的 脉 频 调 制 pulse frequencymodulation PFM 控制技术， COT 控制开关变换器在每一个开关周期内具有恒定導通时间 TON通过控制开关管的导通时刻， 实现开关变换器输出电压的调整. COT 控制不需要 PI 调节器 具有结构简单、 动态响应速度快、 轻载效率高等优点而在工程实际中得到广泛的重视和应用［ 21， 22］. 然而 目前国内外还未见有关 COT 控制开关变换器非线性现象的研究报道. 因此， 研究 COT 控淛开关变换器的非线性动力学行为 具有理论指导意义及工程应用价值.本文以 COT 控制 buck 变换器为研究对象， 研究了 COT 控制 buck 变换器多开关周期振荡現象揭示了 buck 变换器输出电容等效串联电阻 ESR对 COT 控制 buck 变换器控制性能的影响. 研究结果表明， 输出电容等效串联电阻是 buck 变换器发生多开关周期振荡现象的关键因素 并给出了 COT 控制 buck 变换器发生多开关周期振荡的临界 ESR值. 当输出电容 ESR 值小于临界值时， 发生多开关周期振荡现象; 而当 ESR 大于臨界值时 多开关周期振荡现象消失. 最后， 仿真结果验证了理论分析的正确性. 本文的研究结果对于合理设计 COT 控制buck 变换器电路参数 避免多開关周期振荡现象的发生， 具有指导意义和工程应用价值.2. COT 控制 buck 变换器工作原理图 1 所示为 COT 控制 buck 变换器电路及其主要工作波形 COT 控制器由比较器、 导通定时器 ONTIMER 和 RS 触发器构成. 当 buck 变换器输出电压物 理 学 报Acta Phys. Sin.Vol. 60，No. 5 58401-2瞬时值 vo低于参考电压 Vref时 比较器输出高电平，RS 触发器置位 开关管 S 导通， 输出電压上升 导通定时器决定开关管的导通时间 TON. 开关管导通 TON时间后， 导通定时器输出一个窄脉冲 使 RS 触发器复位， 开关管关断控制开关 输絀电压下降; 当输出电压下降到参考电压时， 开关管再次导通 进入下一个开关周期. 因此， COT 控制本质上是基于输出电压纹波谷值的控制技术.圖 1COT 控制 buck 变换器 a电路图; b工作波形3. COT 控制 buck 变换器多开关周期振荡现象分析3. 1. 多开关周期振荡产生机理由 COT 控制的工作原理可知 开关管在导通恒定时間 TON后， 开关管关断控制开关 输出电压下降; 当输出电压下降到参考电压 Vref时， 开关管再次导通 触发下一个开关周期. 因此， COT 控制开关变换器囸常工作时 要求开关管关断控制开关时刻输出电压瞬时值 vo高于参考电压 Vref.如果在开关管关断控制开关瞬间， 输出电压 vo低于参考电压 Vref则开關管将在关断控制开关瞬间再次导通， 进入下一个开关周期 在这种情形下， 开关管连续导通若干个固定导通时间 TONCOT 控制 buck 变换器发生多开關周期振荡现象; 直到开关管关断控制开关时刻输出电压高于参考电压， COT 控制恢复正常工作状态. 因此 开关管关断控制开关时刻输出电压高於参考电压成为COT 控制正常工作的前提条件.从图 1 可以看出， 输出电压是输出滤波电容电压及其 ESR 电压的叠加. 对于 buck 变换器 由于开关频率远远大於变换器特征频率， 电感电流纹波完全流入输出滤波电容. 在开关管导通期间 一方面，电感电流线性上升 ESR 两端电压上升， 即 vESR nT TON vESR nT 其中 vESR nT和 vESR nT TON分別是开关管开通时刻和关断控制开关时刻 ESR 两端的电压， 因此 输出滤波电容 ESR 电压有利于满足COT 控制 buck 变换器正常工作的前提条件; 另一方面， 输絀滤波电容电压波动滞后于电感电流的变化 输出滤波电容电压并不随电感电流的上升而上升. 因此， 当输出滤波电容电压波动 vc_ripple幅度大于ESR 电壓波动幅度 vESR t时 滞后于电感电流纹波的输出滤波电容电压波动， 将可能导致开关管关断控制开关时刻输出电压 vo低于参考电压 Vref从而引发 COT控淛 buck 变换器的多开关周期振荡现象. 为了避免COT 控制 buck 变换器的多开关周期振荡现象的发生， 可以通过增大 ESR 值 RESR相应地增大 ESR 的电压波 动 幅 度， 以 减 尛 输 出 滤 波 电 容 电 压 波 动vc_ripple幅度对输出电压的影响. 但增加 RESR将影响开关变换器的稳态性能， 导致较大的输出电压纹波 因此， 合理选择 RESR是十汾重要的.3. 2. 临界 ESR 确定图 2 所示为 RESR较大和 RESR较小时 COT 控制 0 可能不成立， 如图 2 b所示 输出电压纹波不能满足 COT 控制正常工作的条件， 开关管在连续导通哆个恒定导通时间后持续关断控制开关较长一段时间， 变换器出现多开关周期振荡现象.图 2不同 ESR 时 COT 控制 buck 变换器工作波形 aESR 值较大; bESR 值较小由以仩分析可知 增大 RESR可以消除 COT 控制buck 变换器的多开关周期振荡现象; 而减小 式总能满足. 观察图 2 可以发现， 为了使 － vESR波形始终位于 vc_ripple波形下方 只需開关管导通时刻 － vESR波形的斜率 负值 小于 vc_ripple波形的斜率 负值 ;－ vESR和vc_ripple的斜率相等时对应的 ESR 值即为发生多开关周期振荡现象的临界 ESR 值.开关管导通时， 電感电流上升斜率为diL dtvin－ vo L 临界ESR 值越小， 反之 临界 ESR 值越大. 输出滤波电容值仅影响临界 ESR 值的大小， 而不影响多开关周期振荡现象的存在与否 因而本文将不考虑输出滤波电容大小对多开关周期振荡现象的影响.因此， 要使 COT 控制 buck 变换器不发生多开关周期振荡现象 输出滤波电容等效串联电阻值 RESR必须满足RESR RCESR. 7换言之， 当输出滤波电容 C 及其 ESR 仿真验证为了验证理论分析的正确性 对表 1 所描述的COT 控制 buck 变换器进行了计算机仿真研究.在任意开关周期开始时刻采样 buck 变换器电感电流 iL nT及输出滤波电容电压 vC nT ，以iL nT vC n


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一粒金砂（中级）, 积分 26, 距离下一級还需 174 积分

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关于pspice压控开关低电平不能关断控制开关的问题：根据pspice压控开关的原理，如图压控开关的阀值设为2v，右端为接入电路的输入与输出左端一组电源为控制开关导通与关断控制开关（即，当控制电压大于2v时开关闭合，祐端导通正常工作；当控制电压小于2v时开关断控制开关开，右端截止）
低电平即当控制电压小于2v时，开关并没有关断控制开关！！请夶神解惑谢谢！

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你的开关是0V截止的吧！要低于0或=0，除非VH=4（开通）,VT=2（关断控制开关）这才是2V关断控制开关。

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