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【身边很多工程师都解答不了的问题】不连续模式时占空比为什么会改变

我是个业余电路爱好者,最近学做开关电源发现有个问题无法理解:

以电压模式的buck电路为例,PWM是由误差放大器EA的输出与斜波比较而。当进入不连续电感电流模式时,占空比会减小。斜波不会变,那么只有EA的输出改变来调整占空比了。然而EA的同相端接的是参考电压,不可能改变;反相接的是输出电压的采样,输出电压又没变,采样也不会变。EA是如何做到改变输出来改变占空比的?

问了身边的一些同事,对这个问题都无法解答

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隐星魂
LV.4
2
2014-07-14 10:46

考虑了几天,得到的答案:

理想运放,+端与-端接相同电压V,差值是0,应该叫无穷小,增益是无穷大。学过高数的都知道,无穷小乘以无穷大应该要求其极限值,而这个极限值可以根据其表达式的不同得到不同的值。

buck电路中,电感电流从连续到不连续时,参考,输出,采样都没用变化,所以误差的放大器的差分输入也没有变,还是无穷小,但是这个无穷小的表达式变化了,所以它与无穷大的增益相乘,得到的极限值也变化了,这才造成占空比变小,使环路重新稳定。

实际中,运放的增益很大,但不是无穷大,所以输出会发生非常微弱的变化,使采样也发生变化,从而使+端与-端产生非常微弱的电压差,然后与这个很大的增益相乘使输出变化,占空比也跟着变化。所以这个运放开环增益越大,从CCM到DCM输出变化得就越小,也就是负载调整率就越好。

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2014-07-14 11:09
@隐星魂
考虑了几天,得到的答案:理想运放,+端与-端接相同电压V,差值是0,应该叫无穷小,增益是无穷大。学过高数的都知道,无穷小乘以无穷大应该要求其极限值,而这个极限值可以根据其表达式的不同得到不同的值。buck电路中,电感电流从连续到不连续时,参考,输出,采样都没用变化,所以误差的放大器的差分输入也没有变,还是无穷小,但是这个无穷小的表达式变化了,所以它与无穷大的增益相乘,得到的极限值也变化了,这才造成占空比变小,使环路重新稳定。实际中,运放的增益很大,但不是无穷大,所以输出会发生非常微弱的变化,使采样也发生变化,从而使+端与-端产生非常微弱的电压差,然后与这个很大的增益相乘使输出变化,占空比也跟着变化。所以这个运放开环增益越大,从CCM到DCM输出变化得就越小,也就是负载调整率就越好。

基本正确,鉴定完毕。

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yhtfeel
LV.7
4
2014-07-14 14:06
@隐星魂
考虑了几天,得到的答案:理想运放,+端与-端接相同电压V,差值是0,应该叫无穷小,增益是无穷大。学过高数的都知道,无穷小乘以无穷大应该要求其极限值,而这个极限值可以根据其表达式的不同得到不同的值。buck电路中,电感电流从连续到不连续时,参考,输出,采样都没用变化,所以误差的放大器的差分输入也没有变,还是无穷小,但是这个无穷小的表达式变化了,所以它与无穷大的增益相乘,得到的极限值也变化了,这才造成占空比变小,使环路重新稳定。实际中,运放的增益很大,但不是无穷大,所以输出会发生非常微弱的变化,使采样也发生变化,从而使+端与-端产生非常微弱的电压差,然后与这个很大的增益相乘使输出变化,占空比也跟着变化。所以这个运放开环增益越大,从CCM到DCM输出变化得就越小,也就是负载调整率就越好。

开环增益大,负载效应好不仅仅是从ccm到dcm的时候才体现,是整个都会变好!  但是无论是ccm模式还是dcm模式,环路调节是一样的过程(除了rhz),你论述的并不是dcm模式下的特殊情况。

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隐星魂
LV.4
5
2014-07-14 14:27
@yhtfeel
开环增益大,负载效应好不仅仅是从ccm到dcm的时候才体现,是整个都会变好! 但是无论是ccm模式还是dcm模式,环路调节是一样的过程(除了rhz),你论述的并不是dcm模式下的特殊情况。
是的,CCM时,大电流比小电流时的输出电压低,也是因为这个运放不理想,不能做到无穷小的压差。
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yhtfeel
LV.7
6
2014-07-15 11:48
@隐星魂
是的,CCM时,大电流比小电流时的输出电压低,也是因为这个运放不理想,不能做到无穷小的压差。
不错!负载效应就是这样!
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