第一點(diǎn),在通常情況下buck系統的輸入與輸出電壓是按著(zhù)開(kāi)關(guān)管占空比計算的。
打個(gè)比方,輸入電壓為24V,輸出電壓為12V,那么占空比應該是50%。這個(gè)理論推導大多數情況下是不遵守的。因為這個(gè)是在開(kāi)關(guān)電源滿(mǎn)量程下推導的。事實(shí)上,開(kāi)關(guān)電源一般工作都會(huì )小于最大量程輸出。這里有一個(gè)前提,就是一個(gè)周期內輸入的能量會(huì )與輸出的能量相抵消。如果不能抵消呢?那么開(kāi)關(guān)電源就會(huì )進(jìn)輕跳模式,即連續幾個(gè)工作周期內有開(kāi)關(guān)波形輸出,然后連續幾個(gè)周期內都沒(méi)有開(kāi)關(guān)波形。保證輸入能量與輸出能量相等。從理論上講,可以認為是變成了頻率更低,占空比更低的一個(gè)開(kāi)關(guān)波形。也可以理解為,開(kāi)關(guān)電源的拓撲結構中的開(kāi)關(guān)管控制的精度有限,在一個(gè)周期內可能占空比的分辨率只能到0.5%,想要實(shí)現0.01%的精度,只能用更多的周期來(lái)逼近。比如說(shuō),5% 4% 4% 4%的四個(gè)連續開(kāi)關(guān)周期組合成了一個(gè)4.25%的占空比。這讓人聯(lián)想到,DLP 投影儀和背投彩色電視機,其實(shí)也是這個(gè)原理,DLP 的核心芯片只能讓一個(gè)點(diǎn)變亮或者變滅,曝光燈光通過(guò)色輪投在DLP上,DLP 的反射光通過(guò)鏡頭射出。如果用高速攝像機 DLP 畫(huà)面,那么應該是能看到不同顏色的單色畫(huà)面。 通過(guò)人眼的暫留效應,進(jìn)行空間合成。軟件中也是如此,體積和速度,軟件可以用空間換時(shí)間,可以用時(shí)間換空間。
第二點(diǎn),下面這三種開(kāi)關(guān)電源系統,buck、boost、buck-boost,在執行在冷啟動(dòng)的過(guò)程中都是由0開(kāi)始啟動(dòng)到工作狀態(tài)。
用于濾波的電容也是從0開(kāi)始充電到規定的電壓。事實(shí)上,如果不加以限制,能產(chǎn)生很大的 In rush 電流。對系統造成不可逆的損傷。同理,在負載變動(dòng),輸出功率變化的情況下,都會(huì )出現 In rush 電流。 為什么會(huì )出現這種現象,還是控制電路的控制方法問(wèn)題。一般開(kāi)關(guān)電源的輸出都是恒壓源,只對電壓做追蹤控制。電壓時(shí)控制目標,開(kāi)關(guān)管流過(guò)去的不是電壓,而是能量。應對能量加以控制和限制,而不是光禿禿的電壓。
第三點(diǎn),Invert 是一種極其復雜的電源,特別是三相電的高頻PWM整流器是尤其復雜的。
控制方法多種多樣,五花八門(mén)。但往往我們忽視了一些最基本的電路認識。為什么Invert電源能做到能量的雙向流轉?那是因為AC->DC時(shí),外面的AC電源、電感、開(kāi)關(guān)管組成了一個(gè)boost,向高壓直流母線(xiàn)輸入能量;DC->AC時(shí),直流母線(xiàn)作為電源,通過(guò)電感,開(kāi)關(guān)管組成一個(gè)buck,向AC電源供電。由于市電AC源可相當于一個(gè)巨大的負載,而boost和buck又是一種內阻可變的電源(適當的控制方法)。即使AC線(xiàn)電壓來(lái)回翻轉,也不會(huì )影響電路的工作。這些最基本的知識,讓我們明白了,再復雜的東西都是由簡(jiǎn)單的東西復合而成,基礎往往比具體的技術(shù)更重要。
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