今天分享一種工業上常用改善動態響應的控制方法。

一、原理

當電源負載從輕載切換到重載的時候，輸出電壓存在一個向下的跌落。

當電源負載從重載切換到輕載的時候，輸出電壓存在一個向上的過沖。

傳統恒壓控制在整個負載范圍內，輸出電壓恒定在固定值。

電流下垂控制是根據輸出電流的大小，在允許的范圍里面改變輸出電壓的恒壓值。

重載時，使用電流下垂控制的輸出電壓比傳統恒壓控制時低，輕載時，使用電流下垂控制的輸出電壓比傳統恒壓控制時高。

那么，在相同的環路特性和動態負載變化下，使用電流下垂控制比傳統恒壓控制過充和跌落較低。

二、特點

2.1優點

減小動態負載的過充和跌落，減小輸出電壓的變化區間。

對于LLC諧振變換器的PFM控制，電流下垂控制有助于減小開關頻率的變化范圍。

對于傳統的PWM變換器，電流下垂控制有助于減小占空比的變化范圍。

有助于多模塊并聯均流。

2.2缺點

控制相對傳統恒壓控制復雜。

三、硬件實現

通過使用硬件電路，同時反饋輸出電壓和輸出電流。 其中：輸出電壓為Vuo，輸出電流轉化為電壓信號為Vio，Vref為環路PID參數的設定值。

根據戴維南等效原理，當有兩個輸入源時，總的Vref電壓等于其中一個分別為零時的疊加。

由上式可知，反饋電壓Vref是輸出電壓Vuo和輸出電流Vio的函數。

另外一種求解方法是使用KVL方程，假定節點電壓電流建立如下公式：

化簡可得：

四、軟件實現

由上面分析可知，軟件實現更加靈活。 只需要分別采樣輸出電壓Vo和輸出電流Io，然后定義反饋為：

五、總結

電流下垂控制本質：電流下垂控制的本質是在電壓閉環中引入電流反饋，實現電壓和電流同時反饋。

在工業電源之中得到廣泛應用。

同時反饋輸出電壓和輸出電流。