מחקר של תנודות תת-הרמוניות במצב שיא זרם במיתוג ספקי כוח
ספק כוח מיתוג DC-DC נמצא בשימוש נרחב בתחום האלקטרוניקה, ציוד חשמלי, מכשירי חשמל ביתיים ונכנס לתקופה של התפתחות מהירה בשל היתרונות של גודל קטן, משקל קל, יעילות גבוהה, ביצועים יציבים וכו' DC-DC מיתוג ספק הכוח מאמצת מוליכים למחצה כמתגים, ומתאים את מתח המוצא על ידי שליטה במחזור העבודה של המתגים. טופולוגיית מעגל הבקרה שלו מחולקת למצב זרם ומצב מתח, בקרת מצב זרם נמצאת בשימוש נרחב בשל היתרונות של תגובה דינמית מהירה, מעגל פיצוי פשוט, רוחב פס רווח גדול, השראות פלט קטנה והשוואה קלה. בקרת מצב זרם מחולקת עוד יותר לבקרת זרם שיא ובקרת זרם ממוצעת, והיתרונות של זרם שיא הם:
1) תגובת הלולאה הסגורה החולפת היא מהירה יחסית, והתגובה החולפת לשינויים במתח הכניסה ושינויים בעומס המוצא גם היא מהירה יחסית; 2) לולאת הבקרה קלה לעיצוב.
2) קל לעצב את לולאת הבקרה; ו
3) בעל פונקציית איזון מגנטי פשוטה ואוטומטית; 4) יש פונקציה של הגבלת זרם שיא חולף וכן הלאה. עם זאת, שיא זרם המשרן עשוי לגרום למערכת להופיע תנודה תת-הרמונית, ספרות רבות, למרות שזה הוצג במידה מסוימת, אבל אין מחקר שיטתי של תנודה תת-הרמונית, במיוחד הסיבות שלה ויישום מעגל ספציפי, מאמר זה יהיה שיטתי מחקר של תנודה תת-הרמונית.
1 הסיבה לתנודה תת-הרמונית
אם ניקח כדוגמה את אספקת הכוח המתחלפת במצב שיא זרם PWM (כפי שמוצג באיור 1, ומבנה הפיצוי במדרון למטה), הגורמים לתנודות תת-הרמוניות מנותחות בפירוט מנקודות מבט שונות.
עבור מצב בקרת הלולאה הפנימית הנוכחית, איור 2 נותן את וריאציה של זרם המשרן כאשר מחזור העבודה של המערכת גדול מ-50% וזרם המשרן עובר שלב קטן ∆Script, כאשר הקו המוצק הוא צורת הגל של זרם המשרן כאשר המערכת פועלת כרגיל, והקו המקווקו הוא צורת הגל הפועלת בפועל של זרם המשרן. ניתן לראות כי: 1) שגיאת זרם המשרן של מחזור השעון האחרון גדולה מזו של המחזור הקודם, כלומר, אות השגיאה של זרם המשרן מתנודד ומתפשט החוצה, והמערכת אינה יציבה; 2) תקופת התנודה היא פי שניים מתקופת המיתוג, כלומר, תדר התנודה הוא 1/2 מתדר המיתוג, ומכאן מגיע השם של התנודה התת-הרמונית. איור 3 נותן כאשר מחזור העבודה של המערכת גדול מ-50% ומחזור העבודה מתרחש צעד קטן AD כאשר זרם המשרן משתנה, ניתן לראות שהמערכת תופיע גם תנודה תת-הרמונית. וכאשר מחזור העבודה של המערכת קטן מ-50%, למרות שההפרעה של זרם המשרן או מחזור העבודה יגרום גם לאות השגיאה של זרם המשרן להתנוד, תנודה זו שייכת לתנודת ההנחתה. המערכת יציבה.
