開關(guān)型功率變換器的研究與設(shè)計
加入技術(shù)交流群
3.2 頻域性能指標
根據(jù)幅頻和相頻特性，可列出自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)的頻域性能指標，即
1）相角裕度 y；
2）幅值裕度 Kg；
3）諧振頻率 ωr；
4）幅頻特性諧振峰值 Mr；
5）閉環(huán)頻率響應的帶寬。
帶寬與響應速度成正比，可近似用增益交界頻率表示；但帶寬大，高頻噪聲也大。
對開關(guān)變換器來說，還有下述兩個重要的頻域性能指標，即
1）抗電網(wǎng)擾動能力，即閉環(huán)音頻紋波衰減率（audio-susceptibility）
A(s)=Vo(s)/Vi(s)
2）抗負載擾動能力，用閉環(huán)輸出阻抗Zo=Vo(s)/Io(s)表示。
開關(guān)變換器的兩個重要性能指標是負載調(diào)整率和電壓調(diào)整率，即用來衡量當負載電流Io(s)和輸入電壓Vi(s)擾動時，輸出電壓的穩(wěn)定精度。反映在頻域內(nèi)，即要求A(s)、Zo的極點和零點在左半平面。
3.3 對數(shù)頻率特性
頻率特性對數(shù)坐標圖又稱Bode圖或?qū)?shù)頻率特性圖，從Bode圖上很容易看出某些參數(shù)變化和某些環(huán)節(jié)對系統(tǒng)性能的影響，因此，Bode圖是設(shè)計變換器閉環(huán)控制系統(tǒng)的有力工具。
Bode圖包括幅頻特性圖和相頻特性圖，分別表示幅值和相角與角頻率之間的關(guān)系，即
幅頻特性描述增益|G(jω)|與ω的關(guān)系：
20log|G(jω)|～logω。以dB為單位，其斜率用dB/dec表示。
相頻特性描述相位∠G(jω)與ω關(guān)系：
∠G(jω)～logω。某一頻率的相位與幅頻特性變化率有關(guān)，相頻特性斜率用°/dec表示。
3.4 極點和零點
在復平面（s=σ＋jω）上，使G(s)無窮大的點，稱為G（s）的極點；使G（s）=0的點，稱為G（s）的零點?？刂葡到y(tǒng)的穩(wěn)定性由閉環(huán)極點唯一確定，而控制系統(tǒng)過渡過程C（t）的基本特性由閉環(huán)極點及閉環(huán)零點共同決定。位于s右半平面（RHP）的極點和零點，稱為RHP零點或RHP極點；位于S左半平面（LHP）的極點和零點，稱為LHP零點或LHP極點。由控制系統(tǒng)穩(wěn)定條件可知，控制系統(tǒng)穩(wěn)定的必要和充分條件是系統(tǒng)特征方程的根全部具有負實部。即開關(guān)型功率變換器的閉環(huán)傳遞函數(shù)的極點都是LHP極點時，系統(tǒng)才是穩(wěn)定的。
3.5 系統(tǒng)頻率響應與系統(tǒng)穩(wěn)定性和系統(tǒng)瞬態(tài)響應的關(guān)系
1）系統(tǒng)的穩(wěn)定性和穩(wěn)定裕度
開關(guān)型功率變換器是一個閉環(huán)自動控制系統(tǒng)，為了保證系統(tǒng)始終正常工作，不僅要求系統(tǒng)是穩(wěn)定的，而且要求它具有足夠的穩(wěn)定裕度。系統(tǒng)的穩(wěn)定裕度稱為相對穩(wěn)定性，一般采用相角裕度和幅值裕度來定量表示。
相角裕度
γ=∠G(jωc)－（－180°）=180°＋∠G(jωc)
ωc可由|G(jω)|=1求得。
幅值裕度
評論