能智威电子——舞台灯开关电源定制
什么是开关电源？
伴随着电力自动化技术性的发展和自主，促使开关电源技术性也在不停地自主。现阶段，开关电源以中小型、轻巧和效率的特性被广泛运用基本上任何的电子产品，是现如今电子器件信息技术产业迅猛发展不能缺失的一种开关电源方法。舞台灯开关电源定制
开关电源是运用现代电力电子信息技术，操纵开关管启用
舞台灯开关电源定制
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什么是开关电源？
伴随着电力自动化技术性的发展和自主，促使开关电源技术性也在不停地自主。现阶段，开关电源以中小型、轻巧和效率的特性被广泛运用基本上任何的电子产品，是现如今电子器件信息技术产业迅猛发展不能缺失的一种开关电源方法。舞台灯开关电源定制
开关电源是运用现代电力电子信息技术，操纵开关管启用和关闭的時间比例，保持平稳输出电压的一种开关电源，开关电源一般由脉冲宽度调配(PWM)操纵IC和MOSFET组成。开关电源是相对性线性稳压电源说的，其导入端立即将交流电流整流器转变成直流电源，再在高频率波动电路的效果下，用开关管操纵交流电的导通，产生高频率浪涌电流。在电感器(变压器线圈)的幫助下，输出平稳的低电压直流电源。舞台灯开关电源定制
因为变电器的磁心尺寸与开关电源输出功率的平方米反比，頻率越高铁动车心越小。那样就可以极大的减少变电器，使开关电源缓解总重和容积。并且因为它可以直接操纵直流电，使这类电源的效率比线性稳压电源高许多。那样就节约了电力能源，因而它遭受大家的亲睐。但它也是有缺陷，便是电路繁杂，检修艰难，对电路的环境污染比较严重。开关电源噪音大，不宜用以一些低噪音电路。舞台灯开关电源定制
为了得到传递函数Gpv(s)，可以通过状态空间平均法得到电路的状态空间平均模型，从而得到传递函数。这里对状态空间平均法建模不做介绍，后面的文章单独讲一讲这个。可以得到电路的输出电压对占空比传递函数为：其中L为输出电感，C为输出电容，R为输出负载，Ug为输入电压。舞台灯开关电源定制
可以看出输出电压对调节占空比的传递函数为二阶，开环传递函数为三阶。其伯德图取决于各硬件参数和补偿环节的参数大小。
用相同的方法可以得到电路的单电流闭环的电感电流对PWM占空比的传递函数为：则其对于单电流环的开环传递函数为：
可以看出输出电流对调节占空比的传递函数为一阶，开环传递函数为二阶阶。其对补偿环节的设计更易于单电压环的补偿环节设计。其伯德图也取决于各硬件参数和补偿环节的参数大小。舞台灯开关电源定制
在比较简单的应用场合单闭环即可满足要求，但在更多情况下，需要对多变量进行控制。比如对于供电电源既需要满足恒压输出，也需要做恒流输出或恒功率输出；对于光伏并网逆变需要满足输入电压PV闭环，还需要并网电流的锁相闭环；对于PFC整流既需要输出电压闭环也需要输入电流闭环实现较大功率因数；对于电机控制既需要满足电流闭环，速度闭环，位置闭环。显然在这种复杂的应用场景下，单闭环无法满足要求。需要引入多重环路控制。舞台灯开关电源定制
在运行结构上，将电压环的计算输出作为电流环的给定。如果此时工作在恒压状态，系统稳定，输出电压误差很小，电压环的输出稳定在一个恒定的电流给定值，且此电流给定值与实际的输出电流值误差很小。如果工作在恒流状态，此时的输出电压给定电压值，电压外环饱和，内环的电流给定值被限定在大输出电流值，电流环稳定工作，以大输出电流值恒流输出。舞台灯开关电源定制
当控制电流为输出电流Io时，其输出电压电流关系满足：当控制电流为输出电容前端电流Is时，其输出电压电流关系满足：可以知道输出电压的传递函数比前端电流Is的传递函数多一个极点，其输出电压的截止频率一定小于电流的截止频率，也就是前端电流Is的动态响应一定比输出电压的动态响应快。前面的分析知道，对于内外双环的稳定需要满足内环的截止频率要大于外环的截止频率。如果将输出电压作为内环，前端电流作为外环，那么电流环外环的截止频率必须设计很低，整个产品的输出电流动态响应慢，不是一个好的设计。舞台灯开关电源定制
但是如果是以输出电流Io作为控制量，其输出电压和输出电流的传递函数是同一阶的。在这种情况下是可以使用电流外环和电流内环的控制方法的。实际应用场景下，如果负载不是纯阻性负载，就需要重新设计。例如如果是感性负载，应该设计电压内环和电流外环，如果是容性负载应该设计为电压外环电流内环。舞台灯开关电源定制
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