開關(guān)電源環(huán)路學(xué)習(xí)筆記(5)-脈沖調(diào)制級(jí)傳遞函數(shù)

上節(jié)分析了反饋級(jí)和誤差放大級(jí)，這一節(jié)就來看脈沖調(diào)制級(jí)傳遞函數(shù)。

有一點(diǎn)需要注意，輸入信號(hào)是前面過來的誤差信號(hào)Vc，輸出信號(hào)是PWM的占空比d，并不是一個(gè)電壓信號(hào)，為什么會(huì)這樣？

我在《第2節(jié)—線性化條件》已經(jīng)做了說明。

PWM產(chǎn)生的原理

產(chǎn)生PWM的原理如下：

芯片內(nèi)部產(chǎn)生固定的鋸齒波信號(hào)，將Vc(t)電壓與鋸齒波電壓進(jìn)行實(shí)時(shí)比較，就可以得到PWM波了，那么顯然，輸出PWM是這樣產(chǎn)生的：

1、某一時(shí)刻Vc（t）大于鋸齒波的電壓，那么輸出高

2、某一時(shí)刻Vc（t）小于鋸齒波的電壓，那么就輸出低

波形圖如下：

占空比就是每個(gè)開關(guān)周期內(nèi)PWM波為高電平所占的時(shí)間百分比，因?yàn)殇忼X波的頻率就是開關(guān)頻率，遠(yuǎn)大于Vc(t)的頻率，所以鋸齒波的斜率總會(huì)大于Vc(t)的電壓上升斜率，這會(huì)造成一個(gè)周期之內(nèi)信號(hào)輸出只能改變一次，改變的位置就決定了該周期輸出PWM的占空比的大小，具體可以結(jié)合上圖揣摩下看是不是這樣。

鋸齒波的峰值電壓為Vm，我們根據(jù)工作原理，從上圖中應(yīng)該比較容易得到以下內(nèi)容：

每個(gè)周期時(shí)間內(nèi)，誤差信號(hào)Vc(t)會(huì)與鋸齒波電壓相等一次，相等時(shí)刻的電壓越大，那么占空比就越大。

很容易出：

1、若電壓相等時(shí)電壓值為Vm，占空比最大，為100%

2、若電壓相等時(shí)電壓值為0時(shí)，占空比最小，為0%。

3、若電壓相等時(shí)電壓值為1/2Vm時(shí)，占空比為50%。

結(jié)合上圖看看，是不是這樣？

如果我們假定在一個(gè)周期內(nèi)，Vc(t)電壓值Vc維持不變，那么自然，在該周期內(nèi)，Vc(t)與諧波相等的電壓值就是Vc，那么我們就可以計(jì)算出這個(gè)周期內(nèi)的占空比為：

d=Vc/Vm*100%

當(dāng)然了，一個(gè)周期內(nèi)，誤差信號(hào)Vc(t)并不是保持一個(gè)定值不變，從上圖也可以看出來。不過我們應(yīng)該知道，這個(gè)諧波的頻率就是開關(guān)頻率，而穿越頻率一般是小于開關(guān)頻率的1/5的。

也就是說鋸齒波的頻率要比誤差信號(hào)Vc(t)的頻率要高很多，那么我們?cè)诿總€(gè)鋸齒波周期內(nèi)將Vc(t)看作是不變的也是合理的。

即在t時(shí)刻，d(t)=Vc(t)/Vm*100%

綜上所述，那么就有了下面的公式：

d(t)=Vc(t)/Vm*100%

也就是：

d(t)/Vc(t)=1/Vm。

這不就是輸出除以輸入嗎？這不就是脈沖調(diào)制級(jí)的傳遞函數(shù)Gc(s)嗎？

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