一种工业上常用改善动态响应的控制方法

今天分享一种工业上常用改善动态响应的控制方法。

一、原理

当电源负载从轻载切换到重载的时候，输出电压存在一个向下的跌落。

当电源负载从重载切换到轻载的时候，输出电压存在一个向上的过冲。

传统恒压控制在整个负载范围内，输出电压恒定在固定值。

电流下垂控制是根据输出电流的大小，在允许的范围里面改变输出电压的恒压值。

重载时，使用电流下垂控制的输出电压比传统恒压控制时低，轻载时，使用电流下垂控制的输出电压比传统恒压控制时高。

那么，在相同的环路特性和动态负载变化下，使用电流下垂控制比传统恒压控制过充和跌落较低。

二、特点

2.1优点

减小动态负载的过充和跌落，减小输出电压的变化区间。

对于LLC谐振变换器的PFM控制，电流下垂控制有助于减小开关频率的变化范围。

对于传统的PWM变换器，电流下垂控制有助于减小占空比的变化范围。

有助于多模块并联均流。

2.2缺点

控制相对传统恒压控制复杂。

三、硬件实现

通过使用硬件电路，同时反馈输出电压和输出电流。 其中：输出电压为Vuo，输出电流转化为电压信号为Vio，Vref为环路PID参数的设定值。

根据戴维南等效原理，当有两个输入源时，总的Vref电压等于其中一个分别为零时的叠加。

由上式可知，反馈电压Vref是输出电压Vuo和输出电流Vio的函数。

另外一种求解方法是使用KVL方程，假定节点电压电流建立如下公式：

化简可得：

四、软件实现

由上面分析可知，软件实现更加灵活。 只需要分别采样输出电压Vo和输出电流Io，然后定义反馈为：

五、总结

电流下垂控制本质：电流下垂控制的本质是在电压闭环中引入电流反馈，实现电压和电流同时反馈。

在工业电源之中得到广泛应用。

同时反馈输出电压和输出电流。