反激電源設(shè)計及應(yīng)用之控制環(huán)路設(shè)計
所以環(huán)路要留一定的相位裕量,如圖Q=1時輸出是表現(xiàn)最好的,所以相位裕量的最佳值為52度左右,工程上一般取45度以上。如下圖所示:
這里要注意一點,就是補償放大器工作在負反饋狀態(tài),本身就有180度相移,所以留給功率部分和補償網(wǎng)絡(luò)的只有180度。幅值裕度不管用上面哪種補償方式都是 自動滿足的,所以設(shè)計時一般不用特別考慮。由于增益曲線為-20dB/decade時,此曲線引起的最大相移為90度,尚有90度裕量,所以一般最后合成 的整個增益曲線應(yīng)該為-20dB/decade部分穿過0dB。在低于0dB帶寬后,曲線最好為-40dB/decade,這樣增益會迅速上升,低頻部分增益很高,使電源輸出的直流部分誤差非常小,既電源有很好的負載和線路調(diào)整率。
如何設(shè)計控制環(huán)路
經(jīng)常主電路是根據(jù)應(yīng)用要求設(shè)計的,設(shè)計時一般不會提前考慮控制環(huán)路的設(shè)計。我們的前提就是假設(shè)主功率部分已經(jīng)全部設(shè)計完成,然后來探討環(huán)路設(shè)計。環(huán)路設(shè)計一般由下面幾過程組成:
1) 畫出已知部分的頻響曲線。
2) 根據(jù)實際要求和各限制條件確定帶寬頻率,既增益曲線的0dB頻率。
3) 根據(jù)步驟2)確定的帶寬頻率決定補償放大器的類型和各頻率點。使帶寬處的曲線斜率為20dB/decade,畫出整個電路的頻響曲線。
上述過程也可利用相關(guān)軟件來設(shè)計:如pspice, POWER-4-5-6。
一些解釋:
已知部分的頻響曲線是指除Kea(補償放大器)外的所有部分的乘積,在波得圖上是相加。
環(huán)路帶寬當然希望越高越好,但受到幾方面的限制:a)香農(nóng)采樣定理決定了不可能大于 1/2 Fs; b)右半平面零點(RHZ)的影響,RHZ隨輸入電壓,負載,電感量大小而變化,幾乎無法補償,我們只有把帶寬設(shè)計的遠離它,一般取其1/4-1 /5;c)補償放大器的帶寬不是無窮大,當把環(huán)路帶寬設(shè)的很高時會受到補償放大器無法提供增益的限制,及電容零點受溫度影響等。所以一般實際帶寬取開關(guān)頻率的1/6-1/10。
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請問為什么C2一般是百pF級的,C1是nF級的?
是不是這個塬因:
串聯(lián)C1實質(zhì)是增加一個零點,零點的作用是減小峰值時間,使系統(tǒng)響應(yīng)加快,并且閉環(huán)越接近虛軸,這種效果越好。所以理論上講,C1是越大越好。但要考慮,超 調(diào)量和調(diào)節(jié)時間,因為零點越距離虛軸越近,閉環(huán)零點修正系數(shù)Q越大,而Q與超調(diào)量和調(diào)節(jié)時間成正比,所以又不能大。總之,考慮閉環(huán)零點要折衷考慮。
并聯(lián)C2實質(zhì)是增加一個及點,級點的作用是增大峰值時間,使系統(tǒng)響應(yīng)變慢。所以理論上講,C2也是越大越好。但要考慮到,當零級點彼此接近時,系統(tǒng)響應(yīng)速度相互抵消。從這一點就可以說明,我們要及時響應(yīng)的系統(tǒng)C1大,至少比C2大。
答:C1的主要作用是和R2提升相位的。當然提高了低頻增益。在保證穩(wěn)定的情況下是越小越好。
C2增加了一個高頻極點,降低開關(guān)躁聲干擾。
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