1.1 穩(wěn)定回路比較:電壓回路調節(jié)，電流回路限制。
本章討論功率MOSFET變化對兩個回路(電流和電壓)行為的影響。由于MOSFET只影響功率單元，所以理論研究只適用于功率單元模型。
1.1.1 模塊圖
下面的框圖表示電子調節(jié)回路的等效行為。
1.1.2 MOSFET參數(shù)對電壓調節(jié)回路的影響
電壓控制工作模式下的功率單元傳遞功能
從硬件文檔(POWER MOSFETs用戶指南)我們有以下模型:
“”線性鼓風機應用:
- 對于所選電壓調節(jié)的非常小的帶寬(大約100Hz)，極點的二階項和零項都是可以忽略的。
- 因為g。Rsh < < 1,靜態(tài)增益AVo≈gR。
- 所以傳遞功能看起來像一個非常簡單的一階濾波器:
備注:
完整的演示可在“電力mosfet用戶指南”附錄。
結論:
電壓控制工作模式下的傳遞功能取決于跨導g、Cg、Ce電容器和負載。因此，必須評估新型MOSFET對電壓回路的影響。
1.1.3 MOSFET參數(shù)對電流限制回路的影響
? 在電流控制工作模式下的動力單元傳遞功能
從硬件文檔(POWER MOSFETs用戶指南)我們有以下模型:
我們認為Cg+Ce和Gg*R*Cg相比太小了:
備注:
完整的演示可在“電力mosfet用戶指南”附錄。
? 結論
電壓控制工作模式下的傳遞功能取決于跨導g、Cg、Ce電容器和負載。因此，必須評估新的MOSFET對電流循環(huán)的影響。
1.1.4 閉環(huán)穩(wěn)定性分析
本研究的目的是用新的MOSFET (IRF3305和英飛凌IPP80N06S2-05)來演示兩個回路(電機電壓和電機電流)的穩(wěn)定性。
原理:通過在穩(wěn)定工作點周圍施加一個小擾動，我們觀察系統(tǒng)如何反應，注意每個擾動頻率的增益和相位值。要探索的頻率值一般在4 - 50S的范圍內(nèi)[10hz, 100Khz]。
通過在bode圖中應用Nyquist標準，我們認為系統(tǒng)的穩(wěn)定性保證了(包括模型上的不確定性)如果得到以下條件:
? Mφ> 45°典型(Mφ=相位遲滯注意到,增益等于0 db + 180°,與相位遲滯< 0)。
? Mg > 12 dB的典型(Mg =衰減注意到180°相位遲滯)。
框圖概括了這一一般原則:
1.1.4.1 電機電壓循環(huán)穩(wěn)定
v 模擬方案
為了驗證其穩(wěn)定性，對VBAT ={3.5V, 13.5V和16V} 3個值進行了仿真。
v 仿真結果
IPP IRF3305 MOSFET在VBAT={6.5V, 13.5和16V}和DC請求= 5V的仿真結果:
v 結論:
我們觀察到邊緣階段(階段價值當增益= 1伏特分貝)高于45°的3場效電晶體在電壓電源(13.5 v和3.5 v,16 v)和直流請求的值無關。因此，在3mosfet的作用下，電壓調節(jié)回路是穩(wěn)定的。
1.1.1.1 電流環(huán)穩(wěn)定
v 模擬方案
v 仿真結果
IPP 80N06S2-05 MOSFET在VBAT = 13、5V和DC請求= 5V時的仿真結果:
v 結論:
我們觀察到邊緣階段(階段價值當增益= 1伏特分貝)高于45°的3場效電晶體在電壓電源(13.5 v和3.5 v,16 v)和直流請求的值無關。因此，在3mosfet的作用下，電壓調節(jié)回路是穩(wěn)定的。
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