传统的平均电流模式控制方案解决了峰值电流模式控制的电流误差问题,因为它调节了平均电感电流,并消除了电感公差对电流调节的影响。然而,电厂传递函数随着工作电压和电流条件而变化,并且双向操作需要两种不同的环路补偿。
为了克服常规平均电流模式控制方案的挑战并简化实际电路实现,TI为48V-12V双向转换器工作开发了创新的平均电流模式控制方案。功率级包括:高侧FET(Q1)。低侧FET(Q2)。功率电感器(Lm)。电流检测电阻(Rcs)。两个电池,一个在HV端口,另一个在LV端口。
控制电路包括:增益为50的电流检测放大器,通过方向指令DIR(“0”或“1”)进行方向转向。跨导放大器用作电流环路误差放大器,在非反相引脚施加参考信号(ISET),以设置相位直流电流调节值。PWM比较器。与HV-Port电压成比例的斜坡信号。由DIR控制的转向电路,用于施加PWM信号以控制Q1或Q2作为主开关。COMP节点处的环路补偿网络。
Rcs感应电感电流,且信号被放大50倍。该信号被发送到跨导放大器的反相输入,导致COMP节点处的误差信号,该节点也是PWM比较器的非反相输入的节点。比较误差信号和斜坡信号产生PWM信号。由DIR命令控制,PWM信号可控制Q1进行降压模式操作,并强制电流从HV端口流向LV端口,或当发送到Q2时,反转电流流动的方向。
电厂传递函数对于双向操作是相同的,它是一阶系统。此外,传递函数与诸如端口电压和负载电流水平的操作条件无关。因此,应用单个II型补偿网络将在所有工作条件下始终稳定双向转换器,大大简化了实际电路的运用,并提高了性能。
TI的专有平均电流模式控制方案适用于汽车48V-12V双向电流控制器。它需要单个II型补偿网络来覆盖双向操作,而不需要考虑运行条件如何。电流调节精度——尽管存在电感公差,均匀共享高功率的多相并联操作等,—— 将大大简化高性能的双向转换器设计。
(责任编辑:fqj)
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