基于模糊控制的微型燃机燃料压力 摘 要: 针对微型燃气轮机在控制时由于压力不恒定而导致的运行效率低的问题,将模糊PID控制思想运用到控制系统。在传统的PID控制下加入模糊控制,使其PID参数具有在线自整定功能。仿真结果表明,该方
电流取样电阻在输入端的 Buck 变换器如图 1 所示。插件电感器生产厂在电流模式的 Buck 变换器拓朴结构中,反馈有二个环路:一个电压外环,另一个是电流的内环。电压外环包括电压误差放大器,反馈电阻分压器和反馈补偿环节。电压误差放大器的同相端接到一个参考电压 Vref,反馈电阻分压器连接到电压误差放大器反相端VFB,反馈环节连接到 VFB 和电压误差放大器的输出端 VC。若电压型放大器是跨导型放大器,则反馈环节连接到电压误差放大器的输出端 VITH 和地。目前,在高频 DCDC 的应用中,跨导型放大器应用更多。本文就以跨导型放大器进行讨论。输出电压微小的变化反映到 VFB 管脚, VFB 管脚电压与参考电压的差值被跨导型放大器放大,然后输出,输出值为 VITH,跨导型放大器输出连接到电流比较器的同相端,电流比较器的反相端输入信号为电流检测电阻的电压信号VSENSE。由此可见,对于电流比较器,电压外环的输出信号作为电流内环的给定信号。对于峰值电流模式,工作原理如下:在时钟同步信号到来时,高端的主开关管开通,功率电感激磁,电流线性上升,电流检测电阻的电压信号也线性上升,由于此时电压外环的输出电压信号高于电流检测电阻的电压,电流比较器输出为高电压;当电流检测电阻的电压信号继续上升,直到等于电压外环的输出电压信号时,电流比较器的输出翻转,从高电平翻转为低电压,逻辑控制电路工作,关断高端的主开关管的驱动信号,高端的主开关管关断,此时电感开始去磁,电流线性下降,到一个开关周期开始的时钟同步信号到来,如此反复。由此可见:峰值电流模式检测的是上升阶段的电流信号。在每个开关周期,输入回路高端的主开关管流过的电流波形为上升阶段的梯形状波形。续流回路低端的开关管流过的电流波形插件电模压电感器厂感器生产为下降阶段的梯形状波形。而输出回路电感的电流波形为包含上升和下降阶段的锯齿状波形。因此:如果电流取样电阻放在 Buck 变换器的输入回路,系统一定工作于峰值电流模式。
注意到:对于 Buck 变换器,输入电压高于输出电压,电流取样电阻放在 Buck变换器的输入回路,那么电流比较器的两个输入管脚的共模电压为高的输入电压。对于输入电压大于 12V 的应用,电流比较器的两个输入管脚的共模电压也必然大于 12V,这样电流比较器的成本很高,因此,电流取样电阻放在 Buck 变换器的输入回路一般应用于低的输入电压,尤其是低输入电压的单芯片的 Buck变换器。高端的功率 MOSFET 集成在单芯片中,由于电流取样电阻放在 Buck变换器的输入回路,所以电阻取样,电流比较器均可以集成在单芯片中,设计十分紧凑。
注意的是:高端的主开关管和低端的同步续流管之间要设定一定的死区时间防止上下管的直通。
图1:电流取样电阻在输入端的同步Buck变换器
如果采用高端的功率 MOSFET 的导通电阻作为电流取样电阻,这样可以省去额外的电流取样电阻,从而提高效率。但是由于 MOSFET 的导通电阻值比较分散,而且随温度的变化也会在较大范围内波动,因此电流取样的精度差。峰值电流模式容易受到电流信号前沿尖峰干扰。在占空比大于 50%时需要斜坡补偿。