电压模控制中的两类频率补偿方法

在现代DC—DC芯片中,为了实现开关电源输出电压和电流的稳定,通常采用PWM闭环负反馈控制技术。但该控制技术引入负反馈往往会造成系统环路不稳定,故需对PWM控制电路进行频率补偿。文中详细介绍了PWM电压模控制中的Ⅱ类、Ⅲ类补偿原理,并结合实际电路框图和数学公式推导验证了其对系统环路稳定性的作用。     

三相电压型PWM整流器控制技术的发展

本文对三相电压型PWM整流器主要控制技术、原理、特点进行了系统的分析和综述。包括滞环PWM电流控制、固定开关频率的电流控制、预测电流控制、矢量控制、直接功率控制以及单周期控制;此外,文中评述了国内对电压型PWM整流器控制技术研究的主要贡献。在此基础上,对PWM整流器控制技术发展趋势进行了展望。     

谈无功补偿装置谐波治理技术在配电线路上的应用

谐波会直接影响到低压电网的正常运行,随着在配网系统中广泛应用电子装置产品,谐波也与之形成,其主要能对电网的电流和电压产生作用,导致出现变化异常的波形,并对电力质量造成影响,甚至还会直接影响到电力设备的正常功效.本文主要分析了谐波对低压配电网造成的影响,以及治理谐波的技术措施,并就选择低压无功补偿装置进行探讨.     

基于TL494的逆变电源系统环路设计

介绍了一种基于TL494芯片、可应用于移动设备的高性能逆变电源.重点研究了一种能应用在通用PWM控制芯片上的新颖逆变电源环路反馈和补偿方案.该方案采用两级反馈,利用电流叠加原理,设计了电压采样、电流求和的反馈环路.在系统的成本、功耗、稳定性及失真度方面均得到改进.测试结果表明,该电路具有良好的性能.在30 V额定输入电压、15 Ω负载下,总环路增益为27 dB,效率为92％,失真度约为1％.     

具有快速动态响应的高稳定性电流型降压DC-DC转换器

提出了一种高稳定性的电流型DC-DC转换器.首先应用一种新型的电流型转换器的模型推导了控制环路的增益表达式,在分析其环路增益的基础上,提出了一种新颖的控制环路频率补偿的方法,从而使转换器的稳定性不受负载电流和电源电压变化的影响.其次应用这种新的频率补偿方法,使用0.5μm-CMOS工艺设计了一种电流模式的降压型转换器.仿真结果表明,该稳压器具有高度的稳定特性,其稳定性与负载和电源电压无关.并且由于这种新的频率补偿为环路提供了极高的带宽,所以该转换器具有优异的动态响应.其提供的全负载瞬态响应的建立时间小于5μs,过冲电压小于30mV.     

电源设计中为何要与环路补偿纠缠不休

在电源设计行业中,工程师有时难以对其电源的控制环路进行补偿,他们设法让环路在极高开关频率下交叉,以试图改善大信号瞬态响应,但最终却是与稳定性问题作斗争。电源设计中最流行的拓扑之一便是峰值电流模式控制。即使这种拓扑比电压模式控制更容易补偿,但一些电源设计人员仍然只能艰难地对电压环路进行补偿。本文的目的是给工程师一些指导,希望能使峰值电流模式控制的电压环路补偿更容易。     

单周期控制三相VIENNA整流器

电网谐波污染已经引起世界各国的高度重视,功率因数校正（PFC）是治理谐波的一种有效方法。文章对基于单周期控制的三相VIENNA整流器进行了研究,推导了单周期控制三相VIENNA整流器的控制规律,与其它控制方案相比不需要乘法器,不需对电源电压进行检测,控制逻辑比较简单并且以恒定开关频率工作,能够实现单位功率因数校正和低电流畸变。仿真结果验证了理论分析的正确性。     

LED升压驱动电路系统的分析与设计

节能高效的新型光源LED应用范围日益广泛,LED驱动则是其应用中必须解决的一环,而且在单电池应用场合还存在低压启动问题.本文对比分析了LED电压与电流两种驱动模式的系统结构及低压启动技术.重点分析了电流模低压带隙基准、占空比和周期可调的环形振荡器等关键电路的设计,并通过多种模型系统模块的合理配置和电路优化设计,实现了基于CSMC 0.6μm CMOS工艺的0.9V低压启动LED驱动电路,负载电流达20mA.     

基于单周期控制的高功率因数整流器仿真

为了提高电压型PWM整流器(VSR)的功率因数,减少网侧电流谐波含量,对采用单周期控制的整流器进行了研究.与传统的控制方法相比,单周期控制OCC(One-Cycle Control)技术是一种不需要乘法器的新颖功率因数校正PFC(Power Factor Correction)控制方法.阐述了三相电压型PWM整流器的拓扑结构、工作原理及控制策略,并利用saber软件进行了仿真.仿真结果表明,采用单周期控制的整流器能够实现单位功率因数.     

数字式电流型降压变换器的建模研究

针对数字式控制芯片与模拟式控制芯片在动态响应上有所欠缺的问题,文中对数字式电流型降压变化器的模型进行了分析。指出了合理的斜坡补偿可以使得电流环路稳定,并得到受控电流源。电压采样点会决定系统的延时,在数字系统中,应保证采样的信息在最短的时间内得到使用。仿真和实验的频域和时域的结果都验证了数学模型的合理性。     

提高Buck型DC-DC变换器带载能力的补偿设计

针对采用斜坡补偿的峰值电流控制Buck型DC-DC变换器设计,由输入电压及工作温度的差异造成的对输出带负载能力和峰值电流严重影响的问题,提出一种新颖的可提高电路带载能力的补偿设计.通过在斜坡补偿模块中加入一个随输入电压线性变化的基准源,补偿输入电压变化对采样与斜坡补偿峰值电压的影响.同时,采用不同的工艺对反馈环中的比例...     

一种自适应斜坡补偿电路的设计与实现

提出了一种应用于电流型DC-DC转换器的自适应斜坡补偿电路.在分析斜坡补偿原理的基础上,提出了一种动态的斜坡补偿方法.该方法利用跨导线性环电路对补偿电流信号进行叠加,无需外加引脚引入输出电压,从而减小了芯片封装尺寸,以较少的电路使引入的斜坡补偿对系统带载能力和瞬态响应的负面影响减至最小.此电路采用UMC BCD工艺,在升压型DC-DC转换器2V转换8V的条件下,带载能力达到300mA,负载调整率为6.7mV/A.     

电力有源补偿及滞环电流跟踪控制研究

本文在对电力系统有源无功与谐波补偿的原理进行理论分析的基础上,运用其有关分析结果主要讨论一种电力有源滤波器主电路及变结构非线性控制系统的组成和工作原理,给出了一种变结构滞环电流跟踪控制的思路,通过Pspice软件对单相和三相系统进行了仿真研究,仿真结果证实了该系统及控制方法的正确性与可行性。     

闭环曲率补偿的低电源电压带隙基准源的设计

这篇文章提出了一种低电源电压高温度稳定性的带隙基准源.这种基准源主要思路是将输出基准电压反馈回曲率补偿回路,从而建立了一个闭环反馈回路.在这个闭环回路中,一方面,输出电压的温度系数越低,补偿电路就可以产生更准确地补偿电流,从而更加完全的抵消掉具有温度依赖的对数项;另一方面,如果补偿电路将对数项抵消得更彻底,输出电压的温度系数就会更低,这就形成了一种静态的正反馈.因而通过不断的调节补偿电阻,可以完全抵消掉对数项,实现高温度稳定性的基准源.同时利用电平移位技术为基准源设计了一个适合低电压工作的运算放大器.基于标准的0.18μmCMOS工艺设计了一种基准源电路.仿真结果表明这种基准源可以工作在电源电压从0.8V到1.8V,输出基准电压Vref的电压偏差只有0.87mV/V,在-20到80度温度范围内,Vref的温度系数为0.63ppm/oC.     

A 1.4-V 48-μW current-mode front-end circuit for analog hearing aids with frequency compensation

正A current-mode front-end circuit with low voltage and low power for analog hearing aids is presented. The circuit consists of a current-mode AGC(automatic gain control) and a current-mode adaptive filter.Compared with its conventional voltage-mode counterparts,the proposed front-end circuit has the identified features of frequency compensation based on the state space theory and continuous gain with an exponential characteristic.The frequency compensation which appears only in the DSP unit of the digital hearing aid can upgrade the performance of the analog hearing aid in the field of low-frequency hearing loss.The continuous gain should meet the requirement of any input amplitude level,while its exponential characteristic leads to a large input dynamic range in accordance with the dB SPL(sound pressure level).Furthermore,the front-end circuit also provides a discrete knee point and discrete compression ratio to allow for high calibration flexibility.These features can accommodate users whose ears have different pain thresholds.Taking advantage of the current-mode technique,the MOS transistors work in the subthreshold region so that the quiescent current is small.Moreover,the input current can be compressed to a low voltage signal for processing according to the compression principle from the current-domain to the voltage-domain.Therefore,the objective of low voltage and low power(48μW at 1.4 V) can be easily achieved in a high threshold-voltage CMOS process of 0.35μm(V_(TON) + |V_(TOP)|≈1.35 V).The THD is below -45 dB.The fabricated chip only occupies the area of 1×0.5 mm~2 and 1×1 mm~2.     

电流型PWM DC-DC升压转换器的稳定性分析与实现

文章先对影响电流型DC-DC升压转换器电路的系统稳定性的因素进行分析，然后在电路设计实现上提出了具体的改进办法：在误差放大器模块增加频率补偿电路来消除放大器反馈环路可能存在的振荡现象：采用斜坡补偿电路来增强反馈电流环路的稳定；为了提高电压反馈环路的稳定性，创新提出在芯片外部增加COMP管脚。内部增加环路补偿电路；输入管脚增加旁路电容以减少噪声；输出管脚增加旁路电容以增强芯片反馈系统的稳定性;通过采取这些措施，保证了芯片电路的的稳定性能，并极大的提高了输出电压的精度，设计取得了很大成功。     

一种高速宽带升压转换器斜坡补偿电路的设计

峰值电流模式升压型直流-直流转换器在连续导通模式下,当占空比大于50%时会出现闭环不稳,产生次谐波振荡等现象,需进行斜坡补偿.讨论了斜坡补偿的意义,并设计了一种结构简单的电流检测和斜坡补偿电路,该电流检测采用一种电流负反馈电路进行电压箝位,斜坡补偿时未采用传统的加法器对补偿斜率相加的方式,而是直接将采样电流和补偿电流在电流节点加和,解决了比较器引入附加回路对带宽的限制,瞬态响应速度较快.此电路基于MagnaChip公司HL18GFL 0.18 μm工艺设计,并进行了流片.测试结果表明,斜坡斜率为3.17 mV/ns,满足系统稳定性要求.本电路面积仅为128.7 μm×62.8 μm,电流检测精度在5%以内.     

一种同步整流DC-DC转换器PWM控制电路设计

设计了一种改进的PWM控制电路,将电流采样电路和PWM比较器归结为一个PWM电流比较器,减少了电路规模。将误差放大器输出与锯齿波斜坡补偿信号叠加,产生叠加输出电流,并通过PWM电流比较器输出一个占空比信号,以控制功率管的通断。电压信号转换为电流信号,从而使控制回路反应速度更快。将PWM控制电路应用于一款BUCK型DC-DC同步整流开关电源稳压器中。HSPICE仿真表明,稳压器输出纹波电压为±4mV,输出电压精度为±1%。     

峰值电流控制开关电源的反馈补偿问题研究

针对电流控制模式降压型开关电源芯片,探讨了输入电压的不同以及工作温度的差异造成对输出带负载能力和峰值电流的影响。在电流反馈回路的斜坡补偿模块中,加入随输入电压线性变化的基准电流源,以补偿不同输入电压对采样与斜坡补偿峰值电压造成的差异。此外,对反馈环中的比例电阻采用不同的工艺制作,通过电阻的温度系数补偿由采样电阻随温度变化所造成的采样电压的变化,减小温度对电路的带负载能力和峰值电流的影响。改进后,在相同环境温度下,4．7V到30V输入时,输出最大负载电流差异由2A降为0．5A。电阻改进后,从27℃到150℃,输出最大负载电流几乎不变。     

降压型DC-DC转换器自调节型斜坡补偿电路设计

本文给出一种用于降压型DC-DC转换器的自调节型斜坡补偿电路。文章从斜坡补偿的基本原理出发,根据电流环稳定的条件,设计出了一种补偿量随输入输出电压自动调节的斜坡补偿电路。该斜坡补偿电路的优化设计避免了因过补偿而带来的系统瞬态响应慢和带载能力低等不良影响。该电路基于华润上华0.5um CMOS工艺,使用Cadence仿真验证达到设计目标。