書中所說:為了保證系統(tǒng)穩(wěn)定,根據(jù)采樣定理,交越頻率必須小于開關(guān)頻率的1/2,
實(shí)際設(shè)計(jì)為開關(guān)頻率的1/4~1/5
首先我想問的是(先不提實(shí)際設(shè)計(jì)為開關(guān)頻率的1/4~1/5), 為什么系統(tǒng)的穩(wěn)定要滿足采樣定理呢?
采樣定理的定義是:為了使輸入信號(hào)能夠完整的被輸出響應(yīng),采樣頻率必須大于輸入信號(hào)頻率的2倍
我個(gè)人理解:既然輸入是DC(當(dāng)然還有紋波和干擾),除了直流信號(hào)是有用的,其他都是有害信號(hào),應(yīng)該濾掉最好.不要滿足采樣定理啊
還有就是可能輸入信號(hào)要突變, 如果突變信號(hào)大于開關(guān)頻率的1/2,系統(tǒng)就會(huì)不穩(wěn)定嗎?為什么呢?
希望個(gè)位大蝦指點(diǎn)!
關(guān)于DC-DC開關(guān)電源系統(tǒng)的交越頻率確定?
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我的理解是這樣的:
因?yàn)槲覀兿M玫降氖墙浦绷鞣€(wěn)態(tài)輸出,在不考慮系統(tǒng)響應(yīng)速度的前提下,當(dāng)然是把閉環(huán)系統(tǒng)的帶寬限制得越小越好,換句話說就是要開環(huán)系統(tǒng)的穿越頻率越低越好.
然而事實(shí)是,系統(tǒng)必須滿足一定的響應(yīng)速度要求,否則對(duì)于輸入輸出條件的突變,或者是瞬態(tài)干擾,系統(tǒng)就無法做出及時(shí)反應(yīng).
至于把穿越頻率定在1/4還是1/10開關(guān)頻率處,應(yīng)視系統(tǒng)的時(shí)域指標(biāo)而定,不能單看頻域指標(biāo).
因?yàn)槲覀兿M玫降氖墙浦绷鞣€(wěn)態(tài)輸出,在不考慮系統(tǒng)響應(yīng)速度的前提下,當(dāng)然是把閉環(huán)系統(tǒng)的帶寬限制得越小越好,換句話說就是要開環(huán)系統(tǒng)的穿越頻率越低越好.
然而事實(shí)是,系統(tǒng)必須滿足一定的響應(yīng)速度要求,否則對(duì)于輸入輸出條件的突變,或者是瞬態(tài)干擾,系統(tǒng)就無法做出及時(shí)反應(yīng).
至于把穿越頻率定在1/4還是1/10開關(guān)頻率處,應(yīng)視系統(tǒng)的時(shí)域指標(biāo)而定,不能單看頻域指標(biāo).
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我的理解是這樣的:因?yàn)槲覀兿M玫降氖墙浦绷鞣€(wěn)態(tài)輸出,在不考慮系統(tǒng)響應(yīng)速度的前提下,當(dāng)然是把閉環(huán)系統(tǒng)的帶寬限制得越小越好,換句話說就是要開環(huán)系統(tǒng)的穿越頻率越低越好.然而事實(shí)是,系統(tǒng)必須滿足一定的響應(yīng)速度要求,否則對(duì)于輸入輸出條件的突變,或者是瞬態(tài)干擾,系統(tǒng)就無法做出及時(shí)反應(yīng).至于把穿越頻率定在1/4還是1/10開關(guān)頻率處,應(yīng)視系統(tǒng)的時(shí)域指標(biāo)而定,不能單看頻域指標(biāo).
謝謝qo_qo_james的回答,我同意你所的:至于把穿越頻率定在1/4還是1/10開關(guān)頻率處,應(yīng)視系統(tǒng)的時(shí)域指標(biāo)而定,不能單看頻域指標(biāo).
我還是有個(gè)疑問:我們先不要考慮系統(tǒng)的任何指標(biāo).就穩(wěn)定性問題而言:為什么交越頻率要滿足采樣定理?為什么選擇交越頻率大于開關(guān)頻率就會(huì)不穩(wěn)定呢?穩(wěn)定性的問題如果不滿足采樣定理,我們照樣可以經(jīng)過補(bǔ)償使系統(tǒng)穩(wěn)定啊
我還是有個(gè)疑問:我們先不要考慮系統(tǒng)的任何指標(biāo).就穩(wěn)定性問題而言:為什么交越頻率要滿足采樣定理?為什么選擇交越頻率大于開關(guān)頻率就會(huì)不穩(wěn)定呢?穩(wěn)定性的問題如果不滿足采樣定理,我們照樣可以經(jīng)過補(bǔ)償使系統(tǒng)穩(wěn)定啊
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@xdream
謝謝qo_qo_james的回答,我同意你所的:至于把穿越頻率定在1/4還是1/10開關(guān)頻率處,應(yīng)視系統(tǒng)的時(shí)域指標(biāo)而定,不能單看頻域指標(biāo).我還是有個(gè)疑問:我們先不要考慮系統(tǒng)的任何指標(biāo).就穩(wěn)定性問題而言:為什么交越頻率要滿足采樣定理?為什么選擇交越頻率大于開關(guān)頻率就會(huì)不穩(wěn)定呢?穩(wěn)定性的問題如果不滿足采樣定理,我們照樣可以經(jīng)過補(bǔ)償使系統(tǒng)穩(wěn)定啊
我自從搞技術(shù)之后,表達(dá)能力也衰減了不少.可能是我沒說清楚.
采樣定理本身就已經(jīng)能解釋你的問題了.開關(guān)頻率及其附近帶寬的信號(hào)我們希望盡量不要出現(xiàn)在輸出信號(hào)里面,即便出現(xiàn),也應(yīng)是以小信號(hào)的形式,所以控制環(huán)路就該讓這部分信號(hào)得到一定的衰減.
采樣定理的意思是,采樣頻率應(yīng)至少高于信號(hào)頻率中最高頻率的兩倍,才能保證采樣后的信號(hào)不失真.
那么我們反過來想,開關(guān)頻率的信號(hào)是不需要的,因?yàn)槲覀兊拈_關(guān)變換器是對(duì)低頻的信號(hào)(能量)進(jìn)行轉(zhuǎn)換.高頻的開關(guān)信號(hào)僅僅是控制信號(hào),是不需要被轉(zhuǎn)換的信號(hào)(能量),所以我們要讓它失真,失真得越慘烈越爽,這個(gè)時(shí)候就要把采樣定理反過來用.
談到你說的穩(wěn)定性與采樣定理的關(guān)系,我想上面的解釋你還不滿意.這樣吧,假設(shè)有一個(gè)高頻擾動(dòng)信號(hào)(不同于開關(guān)頻率信號(hào)),顯然這個(gè)信號(hào)有可能導(dǎo)致系統(tǒng)的不穩(wěn)定,我們得衰減它.但是這樣的信號(hào)頻率是我們預(yù)先無法知道的,因此我們無法說把穿越頻率定在某某頻率點(diǎn),我們唯一知道的、清楚的就是開關(guān)頻率及它的諧波頻率,所以我們只能以開關(guān)頻率為參考點(diǎn)來設(shè)置穿越頻率,而這種做法在工程上是可取,為什么,因?yàn)槲粗臄_動(dòng)信號(hào)多半與開關(guān)動(dòng)作有關(guān),那么我們以開關(guān)頻率為參考點(diǎn),為了保證多的余量,選擇低于1/10(for example)開關(guān)頻率作為穿越頻率是理所當(dāng)然的.
還可以舉個(gè)例子,以前的線性調(diào)整器,雖然我沒有接觸過,但是可以推測(cè)它是不需要這么負(fù)責(zé)的環(huán)路控制器的,因?yàn)樗枪ぷ髟诘皖l、近乎直流的條件下,所以我都沒有看到研究線性調(diào)整器的環(huán)路控制,當(dāng)然也許是我沒看到啊.
不過有一些情況是我們?cè)僭趺丛O(shè)置穿越頻率也無法保證穩(wěn)定的.比如電源被雷劈了,遭受的是高頻、大信號(hào)的干擾,這時(shí)候環(huán)路也不起作用.說這個(gè)的目的是要提醒我們,現(xiàn)階段所有環(huán)路的設(shè)計(jì)方法都是基于小信號(hào)的,脫離這個(gè)基礎(chǔ)也就沒得談了.(題外話啊)
不知道說清楚沒有,表達(dá)能力實(shí)在不咋地,不好意思哦.
采樣定理本身就已經(jīng)能解釋你的問題了.開關(guān)頻率及其附近帶寬的信號(hào)我們希望盡量不要出現(xiàn)在輸出信號(hào)里面,即便出現(xiàn),也應(yīng)是以小信號(hào)的形式,所以控制環(huán)路就該讓這部分信號(hào)得到一定的衰減.
采樣定理的意思是,采樣頻率應(yīng)至少高于信號(hào)頻率中最高頻率的兩倍,才能保證采樣后的信號(hào)不失真.
那么我們反過來想,開關(guān)頻率的信號(hào)是不需要的,因?yàn)槲覀兊拈_關(guān)變換器是對(duì)低頻的信號(hào)(能量)進(jìn)行轉(zhuǎn)換.高頻的開關(guān)信號(hào)僅僅是控制信號(hào),是不需要被轉(zhuǎn)換的信號(hào)(能量),所以我們要讓它失真,失真得越慘烈越爽,這個(gè)時(shí)候就要把采樣定理反過來用.
談到你說的穩(wěn)定性與采樣定理的關(guān)系,我想上面的解釋你還不滿意.這樣吧,假設(shè)有一個(gè)高頻擾動(dòng)信號(hào)(不同于開關(guān)頻率信號(hào)),顯然這個(gè)信號(hào)有可能導(dǎo)致系統(tǒng)的不穩(wěn)定,我們得衰減它.但是這樣的信號(hào)頻率是我們預(yù)先無法知道的,因此我們無法說把穿越頻率定在某某頻率點(diǎn),我們唯一知道的、清楚的就是開關(guān)頻率及它的諧波頻率,所以我們只能以開關(guān)頻率為參考點(diǎn)來設(shè)置穿越頻率,而這種做法在工程上是可取,為什么,因?yàn)槲粗臄_動(dòng)信號(hào)多半與開關(guān)動(dòng)作有關(guān),那么我們以開關(guān)頻率為參考點(diǎn),為了保證多的余量,選擇低于1/10(for example)開關(guān)頻率作為穿越頻率是理所當(dāng)然的.
還可以舉個(gè)例子,以前的線性調(diào)整器,雖然我沒有接觸過,但是可以推測(cè)它是不需要這么負(fù)責(zé)的環(huán)路控制器的,因?yàn)樗枪ぷ髟诘皖l、近乎直流的條件下,所以我都沒有看到研究線性調(diào)整器的環(huán)路控制,當(dāng)然也許是我沒看到啊.
不過有一些情況是我們?cè)僭趺丛O(shè)置穿越頻率也無法保證穩(wěn)定的.比如電源被雷劈了,遭受的是高頻、大信號(hào)的干擾,這時(shí)候環(huán)路也不起作用.說這個(gè)的目的是要提醒我們,現(xiàn)階段所有環(huán)路的設(shè)計(jì)方法都是基于小信號(hào)的,脫離這個(gè)基礎(chǔ)也就沒得談了.(題外話啊)
不知道說清楚沒有,表達(dá)能力實(shí)在不咋地,不好意思哦.
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我自從搞技術(shù)之后,表達(dá)能力也衰減了不少.可能是我沒說清楚.采樣定理本身就已經(jīng)能解釋你的問題了.開關(guān)頻率及其附近帶寬的信號(hào)我們希望盡量不要出現(xiàn)在輸出信號(hào)里面,即便出現(xiàn),也應(yīng)是以小信號(hào)的形式,所以控制環(huán)路就該讓這部分信號(hào)得到一定的衰減.采樣定理的意思是,采樣頻率應(yīng)至少高于信號(hào)頻率中最高頻率的兩倍,才能保證采樣后的信號(hào)不失真.那么我們反過來想,開關(guān)頻率的信號(hào)是不需要的,因?yàn)槲覀兊拈_關(guān)變換器是對(duì)低頻的信號(hào)(能量)進(jìn)行轉(zhuǎn)換.高頻的開關(guān)信號(hào)僅僅是控制信號(hào),是不需要被轉(zhuǎn)換的信號(hào)(能量),所以我們要讓它失真,失真得越慘烈越爽,這個(gè)時(shí)候就要把采樣定理反過來用.談到你說的穩(wěn)定性與采樣定理的關(guān)系,我想上面的解釋你還不滿意.這樣吧,假設(shè)有一個(gè)高頻擾動(dòng)信號(hào)(不同于開關(guān)頻率信號(hào)),顯然這個(gè)信號(hào)有可能導(dǎo)致系統(tǒng)的不穩(wěn)定,我們得衰減它.但是這樣的信號(hào)頻率是我們預(yù)先無法知道的,因此我們無法說把穿越頻率定在某某頻率點(diǎn),我們唯一知道的、清楚的就是開關(guān)頻率及它的諧波頻率,所以我們只能以開關(guān)頻率為參考點(diǎn)來設(shè)置穿越頻率,而這種做法在工程上是可取,為什么,因?yàn)槲粗臄_動(dòng)信號(hào)多半與開關(guān)動(dòng)作有關(guān),那么我們以開關(guān)頻率為參考點(diǎn),為了保證多的余量,選擇低于1/10(forexample)開關(guān)頻率作為穿越頻率是理所當(dāng)然的.還可以舉個(gè)例子,以前的線性調(diào)整器,雖然我沒有接觸過,但是可以推測(cè)它是不需要這么負(fù)責(zé)的環(huán)路控制器的,因?yàn)樗枪ぷ髟诘皖l、近乎直流的條件下,所以我都沒有看到研究線性調(diào)整器的環(huán)路控制,當(dāng)然也許是我沒看到啊.不過有一些情況是我們?cè)僭趺丛O(shè)置穿越頻率也無法保證穩(wěn)定的.比如電源被雷劈了,遭受的是高頻、大信號(hào)的干擾,這時(shí)候環(huán)路也不起作用.說這個(gè)的目的是要提醒我們,現(xiàn)階段所有環(huán)路的設(shè)計(jì)方法都是基于小信號(hào)的,脫離這個(gè)基礎(chǔ)也就沒得談了.(題外話啊)不知道說清楚沒有,表達(dá)能力實(shí)在不咋地,不好意思哦.
非常感謝qo_q0_james的回答.你講的很精辟,現(xiàn)在我已經(jīng)明白了.以后多多指教!
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我自從搞技術(shù)之后,表達(dá)能力也衰減了不少.可能是我沒說清楚.采樣定理本身就已經(jīng)能解釋你的問題了.開關(guān)頻率及其附近帶寬的信號(hào)我們希望盡量不要出現(xiàn)在輸出信號(hào)里面,即便出現(xiàn),也應(yīng)是以小信號(hào)的形式,所以控制環(huán)路就該讓這部分信號(hào)得到一定的衰減.采樣定理的意思是,采樣頻率應(yīng)至少高于信號(hào)頻率中最高頻率的兩倍,才能保證采樣后的信號(hào)不失真.那么我們反過來想,開關(guān)頻率的信號(hào)是不需要的,因?yàn)槲覀兊拈_關(guān)變換器是對(duì)低頻的信號(hào)(能量)進(jìn)行轉(zhuǎn)換.高頻的開關(guān)信號(hào)僅僅是控制信號(hào),是不需要被轉(zhuǎn)換的信號(hào)(能量),所以我們要讓它失真,失真得越慘烈越爽,這個(gè)時(shí)候就要把采樣定理反過來用.談到你說的穩(wěn)定性與采樣定理的關(guān)系,我想上面的解釋你還不滿意.這樣吧,假設(shè)有一個(gè)高頻擾動(dòng)信號(hào)(不同于開關(guān)頻率信號(hào)),顯然這個(gè)信號(hào)有可能導(dǎo)致系統(tǒng)的不穩(wěn)定,我們得衰減它.但是這樣的信號(hào)頻率是我們預(yù)先無法知道的,因此我們無法說把穿越頻率定在某某頻率點(diǎn),我們唯一知道的、清楚的就是開關(guān)頻率及它的諧波頻率,所以我們只能以開關(guān)頻率為參考點(diǎn)來設(shè)置穿越頻率,而這種做法在工程上是可取,為什么,因?yàn)槲粗臄_動(dòng)信號(hào)多半與開關(guān)動(dòng)作有關(guān),那么我們以開關(guān)頻率為參考點(diǎn),為了保證多的余量,選擇低于1/10(forexample)開關(guān)頻率作為穿越頻率是理所當(dāng)然的.還可以舉個(gè)例子,以前的線性調(diào)整器,雖然我沒有接觸過,但是可以推測(cè)它是不需要這么負(fù)責(zé)的環(huán)路控制器的,因?yàn)樗枪ぷ髟诘皖l、近乎直流的條件下,所以我都沒有看到研究線性調(diào)整器的環(huán)路控制,當(dāng)然也許是我沒看到啊.不過有一些情況是我們?cè)僭趺丛O(shè)置穿越頻率也無法保證穩(wěn)定的.比如電源被雷劈了,遭受的是高頻、大信號(hào)的干擾,這時(shí)候環(huán)路也不起作用.說這個(gè)的目的是要提醒我們,現(xiàn)階段所有環(huán)路的設(shè)計(jì)方法都是基于小信號(hào)的,脫離這個(gè)基礎(chǔ)也就沒得談了.(題外話啊)不知道說清楚沒有,表達(dá)能力實(shí)在不咋地,不好意思哦.
恩,分析得挺詳細(xì)的.多謝!
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