电流型控制技术：斜坡补偿与双环控制解析

"电流控制技术和斜坡补偿.pdf" 电流控制技术主要应用于电力电子设备，特别是转换器和逆变器等电力转换系统中，旨在确保稳定、高效和精确的电流输出。这种技术通过电流型脉宽调制（PWM）控制器实现，它在传统的电压反馈控制环中加入了电流反馈，形成双环控制策略。 电流型PWM控制器的工作原理如下：当输入电压下降时，经过整流和滤波的直流电压降低，这会导致输出电压下降。此时，误差放大器检测到电压偏差，增加其输出，改变PWM脉冲的占空比，以保持输出电压恒定。电流环则监控电感电流，当电感电流斜率di/dt下降时，斜坡电压延迟到达误差放大器，进一步调整PWM占空比，从而控制电感电流的峰值，确保系统的稳定运行。 电流控制技术的特点包括： 1. 快速响应：由于输入电压的变化直接反映在电感电流上，无需通过误差放大器即可调整脉冲宽度，因此电压调整率极高，可达0.01%V。 2. 高精度和稳定性：双环控制系统具有快速响应和高稳定性，反馈回路增益高，能保证输出电压精度。 3. 逐脉冲限流保护：通过Rs上的感应电流，当达到一定阈值时，PWM控制器会关闭，防止功率开关管在过载或短路情况下承受过大的峰值电流。 4. 负载调整率优化：误差放大器可以补偿负载变化导致的输出电压波动，减轻电压上升幅度，改善负载调整率。 5. 并联均流能力：电流取样信号转化为电压信号，与公共电压误差放大器输出比较，实现并联运行的电流均衡，简化了多模块系统的设计。 峰值电流控制与平均电流控制的区别在于，峰值电流控制专注于限制每个周期的电流最大值，而平均电流控制则关注整个周期内的平均电流水平。峰值电流控制常用于需要快速响应和精确峰值电流限制的场合，如电机驱动；而平均电流控制适用于对电流纹波要求较低的应用，更注重平均性能。 斜坡补偿是电流控制中的一个重要概念，它用来补偿电流检测中的延迟和非线性效应。通过在电流比较器前添加一个斜坡信号，可以改善电流波形的失真，提高系统动态性能，并有助于抑制开关频率下的谐振。这种方法有助于实现更平滑的电流波形，提高系统稳定性，并减少电磁干扰。 电流控制技术和斜坡补偿在电力电子系统中发挥着至关重要的作用，它们确保了系统能够在各种工况下稳定、高效地运行，并提供保护和优化功能。