本篇文章為LTspice仿真-Buck電壓反饋的續篇,仿真大同小異,區別在于電壓單環反饋的B2由鋸齒波更換為輸出電感L1的電流。
由于直接采樣電感電流作為內環反饋,對于輸入電壓的變化可以快速調節占空比,穩定輸出電壓,消除了反饋的延遲響應,可以實現逐脈沖限流的功能。
下面針對輸入電壓變化和負載的變化進行仿真,看看效果
1、輸入電壓變化
輸入電壓為12、14、16、18、20、22、24V,從上圖可以看出仿真的輸出電壓都重合在一起了,輸出電壓很穩定。
2、負載變化
Ro跳變負載分別為2、4、6Ω,并于R1=5Ω進行并聯仿真,負載每5ms跳變一次;從上圖的輸出電壓可以看出,上沖/下沖的電壓還是很大,具體數值如下:
負載2Ω//5Ω的情況下,輸出電壓上沖至11.049V、下沖至0.467757V,過沖太大。
a、嘗試改變輸出電感值試驗一下
仿真輸出電感值100uH至10mH,步進500uH,一共仿真了63組波形。
因仿真的數據較多,挑選輸出電阻2Ω//5Ω進行查看,數據如下:
輸出電感越大,上沖與下沖越大,應該是與響應時間有關系;即使是第1組輸出電感為100uH,上沖8.7899V,下沖為2.65811V,過沖還是比較大,未能很好的解決問題。
b、嘗試改變比例增益、輸出電容
結合以上a項測試數據的基礎上,仿真輸出電感為100uH至2.6mH,步進500uH,一共得到18組波形和數據
將數據整理成表格進行查看:
通過調節PI參數,從波形看到,開機啟動電壓產生很大的過沖。
實際設計產品時需要結合PI參數、輸出電感、輸出電容、輸入電容、開機啟動電壓、動態過沖電壓等等的參數,進行綜合評估。
仿真文件已放置于配套資料里面,有興趣的朋友可以實際試驗一下,或者調節其他參數進行驗證。
仿真模型加載說明:
解壓縮文件
雙擊打開“installXVII.bat”
輸入數字“1”,自動安裝Lib文件夾內的控制模型。