1.2.3　控制回路研究概况

在实际应用当中,由于温度、负载等因素变化的影响,压电变压器输出电压也会发生相应的变化。为了稳定电压或使压电变压器始终工作于最佳状态,通常需要设计控制回路来调控输入端的工作频率或功率开关管的栅极信号的占空比。目前控制回路的模式主要有如下几种。

1.量子型控制回路

Ferando Nuno等为了使得控制电路的体积最小且质量最轻,在电路中引入了量子控制模式。该模式主要由一个产生固定的驱动频率的振荡器和一个检测输出电压的比较电路组成。其工作原理是利用振荡器产生恒定频率和占空比的驱动信号,输出电平在此输入信号的作用下,开始上升,比较电路检测到输出电平超过预设的最大值,立刻切断驱动回路,当输出电平开始低于最小预设时,驱动回路再次启动。其特点是电路简单,能把输出电平控制在设定的范围之内。但是,相关文献均没有对开关频率的选择给出一个详细的分析。

2.脉宽调制和脉冲频率调制混合调制

其基本工作原理是利用控制切换模块,比较电平的方法,来实现固定频率,调节占空比的脉宽调制控制模式与固定占空比,调节频率的脉冲频率调制控制模式之间的切换。该控制模式的特点是充分利用了两种控制模式的优点,克服了单一用脉冲频率调制频率调节范围窄,以及单一利用脉宽调制在输入电压变动范围过大时难于有效控制输出电压的缺点。

3.相频检测和脉宽调制联合控制

其设计的基本原理为:当变压器工作于谐振频率时,输入电压、电流的相位差为零,压电变压器的升压比达到最大,因此可以利用相频检测锁定输入电压、电流的相位,以确保变压器工作于谐振频率。利用脉宽调制可以调节输出电压。该控制回路的特点是,不论负载如何变化,总能确保器件有最佳性能,但因为加入了测量电路使电路较为复杂。