中心議題：

• 電壓型PWM逆變控製係統結構及原理
• 電壓型PWM逆變控製係統的分析和設計

解決方案：

• 加入補償網絡

電壓型單環回路控製簡單，在各個領域應用最為廣泛。應用於小功率開關dianyuanshi，buchangwangluokeyijiandandiyongfenyafankuiyujizhunfangdabijiaolaishixian。erzaidagonglvdianluzhongxiaozhengdenanduhenda
，jingdubuzu。muqianjinmanzuyufanfutiaoshi，feishifeili。benwenjiuzhegewentizuoyitantao。

1、電壓型PWM逆變控製係統結構及原理

逆變控製係統的最終輸出可以是直流電壓
、交流電壓、直流電流、交流電流、頻(pin)率(lv)或(huo)功(gong)率(lv)，在(zai)輸(shu)出(chu)部(bu)分(fen)需(xu)進(jin)行(xing)濾(lv)波(bo)。大(da)多(duo)數(shu)逆(ni)變(bian)係(xi)統(tong)輸(shu)出(chu)是(shi)直(zhi)流(liu)電(dian)壓(ya)，也(ye)就(jiu)是(shi)說(shuo)，係(xi)統(tong)輸(shu)出(chu)和(he)調(tiao)節(jie)的(de)是(shi)直(zhi)流(liu)電(dian)壓(ya)量(liang)，當(dang)然(ran)逆(ni)變(bian)變(bian)壓(ya)器(qi)副(fu)邊(bian)還(hai)有(you)整(zheng)流(liu)電(dian)路(lu)。脈(mai)寬(kuan)調(tiao)製(zhi)(PWM)型開關穩壓電源就是隻對輸出電壓進行采樣
，實行閉環控製，這種控製方式屬電壓控製型，是一種單環控製係統。

對於這些係統，其反饋量就是輸出電壓的一定比例值
，用給定電壓與反饋電壓的誤差信號來調節PWM脈衝的寬度，我們通常把這種逆變控製係統稱作電壓型PWM控製係統。對於大部分電壓型PWM逆變控製係統，不論是直流輸出還是交流輸出，其控製係統的結構框圖都可以統一地畫成如圖1所示的形式。

圖1電壓型PWM逆變控製係統結構框圖

圖2電壓型PWM逆變控製係統

該逆變係統的開環傳遞函數G(S)H(S)由下式給出：

其最大缺點是：控製過程中電源電路內的電流值沒有參與進去。

眾所周知，開關電源的輸出電流是要流經電感的
，故對於電壓信號有90度(du)的(de)相(xiang)位(wei)延(yan)遲(chi)，然(ran)而(er)對(dui)於(yu)穩(wen)壓(ya)電(dian)源(yuan)來(lai)說(shuo)，應(ying)當(dang)考(kao)慮(lv)電(dian)流(liu)的(de)大(da)小(xiao)，以(yi)適(shi)應(ying)輸(shu)出(chu)電(dian)壓(ya)的(de)變(bian)化(hua)和(he)負(fu)載(zai)的(de)需(xu)求(qiu)，從(cong)而(er)達(da)到(dao)穩(wen)定(ding)輸(shu)出(chu)電(dian)壓(ya)的(de)目(mu)的(de)，因(yin)此(ci)僅(jin)采(cai)用(yong)輸(shu)出(chu)電(dian)壓(ya)采(cai)樣(yang)的(de)方(fang)法(fa)，其(qi)響(xiang)應(ying)速(su)度(du)慢(man)，穩(wen)定(ding)性(xing)差(cha)
，甚(shen)至(zhi)在(zai)大(da)信(xin)號(hao)變(bian)化(hua)時(shi)
，會(hui)產(chan)生(sheng)振(zhen)蕩(dang)，造(zao)成(cheng)功(gong)率(lv)管(guan)損(sun)壞(huai)等(deng)故(gu)障(zhang)。
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、係統的分析和設計

誤差放大器(或調節器)若是比例環節，式(6.12)和(6.13)都是二階的

，即係統是二階係統。二階係統是一個有條件的穩定係統。另外，由於輸出濾波參數LC一般比較大，頻率參數比較低。所以，係統在中頻段是以-40dB/dec的斜率穿過L(ω)=0這條線.在這個係統中


，即使采用PI調節器，也隻是為了減小穩態誤差。所以

，零點也很低
，中頻段仍然以-40dB/dec的斜率穿越零線，如圖3所示。

圖3電壓型PWM逆變控製係統幅頻特性曲線

為了使係統滿足穩態性能
、動態性能和穩定性的要求，就要使在該係統中就要進行校正。顯然，在中頻段，加一個串聯的超前校正環節(有源或無源)如圖4
，就能使其開環幅頻特性的低、中、高頻段都能滿足要求，如圖4所示。

圖4校正網絡

3、加入補償網絡

分壓反饋處
，由於電感電壓滯後，所以在反饋處將R1兩端並聯一條電阻和電容的支路，通過電容電壓的超前從而使反饋能瞬時反映出輸出電壓的變化。由於R1,R2的比值很大，通過在R2的兩端並聯一個電容來感應輸出的微弱變化。

其幅頻特性曲線如下：

加校正環節的電壓型PWM逆變控製係統幅頻特性曲線。