1.1穩定回路比較:電壓回路調節，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回路的等效行為。

1.1.2MOSFET參數對電壓調節回路的影響

?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。

1.1.3MOSFET參數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對電流循環的影響。

1.1.4閉環穩定性分析

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)的穩定性。

原理:通過在穩定工作點周圍施加一個小擾動，我們觀察系統如何反應，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[10hz, 100Khz]。

通過在bode圖中應用Nyquist標準，我們認為系統的穩定性保證了(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電機電壓循環穩定

v模擬方案

為了驗證其穩定性，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，電壓調節回路是穩定的。

1.1.1.1電流環穩定

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，電壓調節回路是穩定的。