スイッチング電源の主なパフォーマンス指標

May 14, 2021

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スイッチング電源の設計は、主に技術的性能指標(出力/入力電圧比(UO / UI)、出力電力Po、コンバータ効率η、出力電圧リップル△UO、入力電圧源電圧UI電磁干渉(EMI)振幅制限)を満たす必要があります。最適化設計では、一般に不等式制約を使用して各パフォーマンスインデックスを表します(特定の不等式制約が満たされている場合、設計結果が対応するパフォーマンスインデックスを満たしていることを意味します)。


スイッチング電源の主回路の設計では、主な内容を計算して選択する必要があります。主回路の構造形式を選択し、スイッチチューブ(トランジスタ、パワーMOSFET、またはIGBT)と整流器ダイオードのモデルとその電圧および電流の仕様を選択します。 、入力、出力フィルターの形式とパラメーターを決定します。 磁気部品(インダクタ、トランス、変流器など)のコア仕様、サイズ、巻線の巻き数、ワイヤの仕様、およびコンデンサの選択などを選択して計算します。


スイッチング電源の制御回路補償ネットワークの設計は、電源の過渡性能指標を満たす必要があるため、過渡設計に属します。 スイッチング電源の過渡性能指標は、電源システムの安定性、高速性(回復時間で示される)、アップラッシュとダウンラッシュの過渡応答、電源の外乱防止(外乱には過渡現象が含まれます)です。入力電圧の外乱、負荷の突然の追加または減少による負荷の一時的な外乱)など。 主回路のパラメータはスイッチング電源の過渡応答性能と大きな関係があるため、過渡設計は主回路の設計が完了した後に実行する必要があります。


スイッチング電源の過渡最適設計の主な内容は次のとおりです。フィードバック制御モードの選択(電圧フィードバックまたは電圧と電流のフィードバック、それぞれシングルループ制御とダブルループ制御と呼ばれます)、補償ネットワークの回路形式(比例積分差動またはPIDアンプ)、PIDパラメータの最適設計など。


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