反激電源設(shè)計(jì)及應(yīng)用之六:控制環(huán)路設(shè)計(jì).
作為應(yīng)用工程師,每天接觸的是電源的設(shè)計(jì)工程師,發(fā)現(xiàn)不管是電源的老手,高手,新手,幾乎對(duì)控制環(huán)路的設(shè)計(jì)一籌莫展,基本上靠實(shí)驗(yàn).靠實(shí)驗(yàn)當(dāng)然是可以的,但出問題時(shí)往往無(wú)從下手,在這里我想以反激電源為例子(在所有拓?fù)渲协h(huán)路是最難的,由于RHZ的存在),大概說(shuō)一下怎么計(jì)算,至少使大家在有問題時(shí)能從理論上分析出解決問題的思路.
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一些基本知識(shí),零,極點(diǎn)的概念
示意圖:
500) {this.resized=true; this.width=500; this.alt='這是一張縮略圖,點(diǎn)擊可放大。\n按住CTRL,滾動(dòng)鼠標(biāo)滾輪可自由縮放';this.style.cursor='hand'}" onclick="if(!this.resized) {return true;} else {window.open('http://u.dianyuan.com/bbs/u/17/1084340048.jpg');}" onmousewheel="return imgzoom(this);">
500) {this.resized=true; this.width=500; this.alt='這是一張縮略圖,點(diǎn)擊可放大。\n按住CTRL,滾動(dòng)鼠標(biāo)滾輪可自由縮放';this.style.cursor='hand'}" onclick="if(!this.resized) {return true;} else {window.open('http://u.dianyuan.com/bbs/u/17/1084340058.jpg');}" onmousewheel="return imgzoom(this);">
500) {this.resized=true; this.width=500; this.alt='這是一張縮略圖,點(diǎn)擊可放大。\n按住CTRL,滾動(dòng)鼠標(biāo)滾輪可自由縮放';this.style.cursor='hand'}" onclick="if(!this.resized) {return true;} else {window.open('http://u.dianyuan.com/bbs/u/17/1084340069.jpg');}" onmousewheel="return imgzoom(this);">
500) {this.resized=true; this.width=500; this.alt='這是一張縮略圖,點(diǎn)擊可放大。\n按住CTRL,滾動(dòng)鼠標(biāo)滾輪可自由縮放';this.style.cursor='hand'}" onclick="if(!this.resized) {return true;} else {window.open('http://u.dianyuan.com/bbs/u/17/1084340078.jpg');}" onmousewheel="return imgzoom(this);">
這里給出了右半平面零點(diǎn)的原理表示,這對(duì)用PSPICE做仿真很有用,可以直接套用此圖.
示意圖:




這里給出了右半平面零點(diǎn)的原理表示,這對(duì)用PSPICE做仿真很有用,可以直接套用此圖.
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@cmg
一些基本知識(shí),零,極點(diǎn)的概念示意圖:[圖片]500){this.resized=true;this.width=500;this.alt='這是一張縮略圖,點(diǎn)擊可放大。\n按住CTRL,滾動(dòng)鼠標(biāo)滾輪可自由縮放';this.style.cursor='hand'}"onclick="if(!this.resized){returntrue;}else{window.open('http://u.dianyuan.com/bbs/u/17/1084340048.jpg');}"onmousewheel="returnimgzoom(this);">[圖片]500){this.resized=true;this.width=500;this.alt='這是一張縮略圖,點(diǎn)擊可放大。\n按住CTRL,滾動(dòng)鼠標(biāo)滾輪可自由縮放';this.style.cursor='hand'}"onclick="if(!this.resized){returntrue;}else{window.open('http://u.dianyuan.com/bbs/u/17/1084340058.jpg');}"onmousewheel="returnimgzoom(this);">[圖片]500){this.resized=true;this.width=500;this.alt='這是一張縮略圖,點(diǎn)擊可放大。\n按住CTRL,滾動(dòng)鼠標(biāo)滾輪可自由縮放';this.style.cursor='hand'}"onclick="if(!this.resized){returntrue;}else{window.open('http://u.dianyuan.com/bbs/u/17/1084340069.jpg');}"onmousewheel="returnimgzoom(this);">[圖片]500){this.resized=true;this.width=500;this.alt='這是一張縮略圖,點(diǎn)擊可放大。\n按住CTRL,滾動(dòng)鼠標(biāo)滾輪可自由縮放';this.style.cursor='hand'}"onclick="if(!this.resized){returntrue;}else{window.open('http://u.dianyuan.com/bbs/u/17/1084340078.jpg');}"onmousewheel="returnimgzoom(this);">這里給出了右半平面零點(diǎn)的原理表示,這對(duì)用PSPICE做仿真很有用,可以直接套用此圖.
兄弟很久不見了,近來(lái)到那里玩去了?
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@cmg
一些基本知識(shí),零,極點(diǎn)的概念示意圖:[圖片]500){this.resized=true;this.width=500;this.alt='這是一張縮略圖,點(diǎn)擊可放大。\n按住CTRL,滾動(dòng)鼠標(biāo)滾輪可自由縮放';this.style.cursor='hand'}"onclick="if(!this.resized){returntrue;}else{window.open('http://u.dianyuan.com/bbs/u/17/1084340048.jpg');}"onmousewheel="returnimgzoom(this);">[圖片]500){this.resized=true;this.width=500;this.alt='這是一張縮略圖,點(diǎn)擊可放大。\n按住CTRL,滾動(dòng)鼠標(biāo)滾輪可自由縮放';this.style.cursor='hand'}"onclick="if(!this.resized){returntrue;}else{window.open('http://u.dianyuan.com/bbs/u/17/1084340058.jpg');}"onmousewheel="returnimgzoom(this);">[圖片]500){this.resized=true;this.width=500;this.alt='這是一張縮略圖,點(diǎn)擊可放大。\n按住CTRL,滾動(dòng)鼠標(biāo)滾輪可自由縮放';this.style.cursor='hand'}"onclick="if(!this.resized){returntrue;}else{window.open('http://u.dianyuan.com/bbs/u/17/1084340069.jpg');}"onmousewheel="returnimgzoom(this);">[圖片]500){this.resized=true;this.width=500;this.alt='這是一張縮略圖,點(diǎn)擊可放大。\n按住CTRL,滾動(dòng)鼠標(biāo)滾輪可自由縮放';this.style.cursor='hand'}"onclick="if(!this.resized){returntrue;}else{window.open('http://u.dianyuan.com/bbs/u/17/1084340078.jpg');}"onmousewheel="returnimgzoom(this);">這里給出了右半平面零點(diǎn)的原理表示,這對(duì)用PSPICE做仿真很有用,可以直接套用此圖.
不錯(cuò).學(xué)校的教授們也應(yīng)該來(lái)看看,免得讓我們出來(lái)混的時(shí)候又得再看一遍書.
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單極點(diǎn)補(bǔ)償,適用于電流型控制和工作在DCM方式并且濾波電容的ESR零點(diǎn)頻率較低的電源.其主要作用原理是把控制帶寬拉低,在功率部分或加有其他補(bǔ)償?shù)牟糠值南辔贿_(dá)到180度以前使其增益降到0dB. 也叫主極點(diǎn)補(bǔ)償.

雙極點(diǎn),單零點(diǎn)補(bǔ)償,適用于功率部分只有一個(gè)極點(diǎn)的補(bǔ)償.如:所有電流型控制和
非連續(xù)方式電壓型控制.

三極點(diǎn),雙零點(diǎn)補(bǔ)償.適用于輸出帶LC諧振的拓?fù)?如所有沒有用電流型控制的電感電流連續(xù)方式拓?fù)?
注:2,3中公式里面根據(jù)實(shí)際情況有些簡(jiǎn)化.一般C2<
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@cmg
[圖片]500){this.resized=true;this.width=500;this.alt='這是一張縮略圖,點(diǎn)擊可放大。\n按住CTRL,滾動(dòng)鼠標(biāo)滾輪可自由縮放';this.style.cursor='hand'}"onclick="if(!this.resized){returntrue;}else{window.open('http://u.dianyuan.com/bbs/u/17/1084354321.jpg');}"onmousewheel="returnimgzoom(this);">單極點(diǎn)補(bǔ)償,適用于電流型控制和工作在DCM方式并且濾波電容的ESR零點(diǎn)頻率較低的電源.其主要作用原理是把控制帶寬拉低,在功率部分或加有其他補(bǔ)償?shù)牟糠值南辔贿_(dá)到180度以前使其增益降到0dB.也叫主極點(diǎn)補(bǔ)償.[圖片]500){this.resized=true;this.width=500;this.alt='這是一張縮略圖,點(diǎn)擊可放大。\n按住CTRL,滾動(dòng)鼠標(biāo)滾輪可自由縮放';this.style.cursor='hand'}"onclick="if(!this.resized){returntrue;}else{window.open('http://u.dianyuan.com/bbs/u/17/1084354339.jpg');}"onmousewheel="returnimgzoom(this);">雙極點(diǎn),單零點(diǎn)補(bǔ)償,適用于功率部分只有一個(gè)極點(diǎn)的補(bǔ)償.如:所有電流型控制和非連續(xù)方式電壓型控制.[圖片]500){this.resized=true;this.width=500;this.alt='這是一張縮略圖,點(diǎn)擊可放大。\n按住CTRL,滾動(dòng)鼠標(biāo)滾輪可自由縮放';this.style.cursor='hand'}"onclick="if(!this.resized){returntrue;}else{window.open('http://u.dianyuan.com/bbs/u/17/1084354384.jpg');}"onmousewheel="returnimgzoom(this);">三極點(diǎn),雙零點(diǎn)補(bǔ)償.適用于輸出帶LC諧振的拓?fù)?如所有沒有用電流型控制的電感電流連續(xù)方式拓?fù)?注:2,3中公式里面根據(jù)實(shí)際情況有些簡(jiǎn)化.一般C2
老兄,快點(diǎn)呀,我對(duì)這方面總是搞不懂!
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@cmg
一些基本知識(shí),零,極點(diǎn)的概念示意圖:[圖片]500){this.resized=true;this.width=500;this.alt='這是一張縮略圖,點(diǎn)擊可放大。\n按住CTRL,滾動(dòng)鼠標(biāo)滾輪可自由縮放';this.style.cursor='hand'}"onclick="if(!this.resized){returntrue;}else{window.open('http://u.dianyuan.com/bbs/u/17/1084340048.jpg');}"onmousewheel="returnimgzoom(this);">[圖片]500){this.resized=true;this.width=500;this.alt='這是一張縮略圖,點(diǎn)擊可放大。\n按住CTRL,滾動(dòng)鼠標(biāo)滾輪可自由縮放';this.style.cursor='hand'}"onclick="if(!this.resized){returntrue;}else{window.open('http://u.dianyuan.com/bbs/u/17/1084340058.jpg');}"onmousewheel="returnimgzoom(this);">[圖片]500){this.resized=true;this.width=500;this.alt='這是一張縮略圖,點(diǎn)擊可放大。\n按住CTRL,滾動(dòng)鼠標(biāo)滾輪可自由縮放';this.style.cursor='hand'}"onclick="if(!this.resized){returntrue;}else{window.open('http://u.dianyuan.com/bbs/u/17/1084340069.jpg');}"onmousewheel="returnimgzoom(this);">[圖片]500){this.resized=true;this.width=500;this.alt='這是一張縮略圖,點(diǎn)擊可放大。\n按住CTRL,滾動(dòng)鼠標(biāo)滾輪可自由縮放';this.style.cursor='hand'}"onclick="if(!this.resized){returntrue;}else{window.open('http://u.dianyuan.com/bbs/u/17/1084340078.jpg');}"onmousewheel="returnimgzoom(this);">這里給出了右半平面零點(diǎn)的原理表示,這對(duì)用PSPICE做仿真很有用,可以直接套用此圖.
這兩天正好碰到反饋環(huán)不穩(wěn)定,導(dǎo)致開關(guān)占空比有很大波動(dòng)....
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環(huán)路穩(wěn)定的標(biāo)準(zhǔn).
只要在增益為1時(shí)(0dB)整個(gè)環(huán)路的相移小于360度,環(huán)路就是穩(wěn)定的.
但如果相移接近360度,會(huì)產(chǎn)生兩個(gè)問題:1)相移可能因?yàn)闇囟?負(fù)載及分布參數(shù)的
變化而達(dá)到360度而產(chǎn)生震蕩;2)接近360度,電源的階躍響應(yīng)(瞬時(shí)加減載)表現(xiàn)為強(qiáng)烈震蕩,使輸出達(dá)到穩(wěn)定的時(shí)間加長(zhǎng),超調(diào)量增加.如下圖所示具體關(guān)系.
500) {this.resized=true; this.width=500; this.alt='這是一張縮略圖,點(diǎn)擊可放大。\n按住CTRL,滾動(dòng)鼠標(biāo)滾輪可自由縮放';this.style.cursor='hand'}" onclick="if(!this.resized) {return true;} else {window.open('http://u.dianyuan.com/bbs/u/17/1084413832.jpg');}" onmousewheel="return imgzoom(this);">
500) {this.resized=true; this.width=500; this.alt='這是一張縮略圖,點(diǎn)擊可放大。\n按住CTRL,滾動(dòng)鼠標(biāo)滾輪可自由縮放';this.style.cursor='hand'}" onclick="if(!this.resized) {return true;} else {window.open('http://u.dianyuan.com/bbs/u/17/1084413842.jpg');}" onmousewheel="return imgzoom(this);">
所以環(huán)路要留一定的相位裕量,如圖Q=1時(shí)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:
500) {this.resized=true; this.width=500; this.alt='這是一張縮略圖,點(diǎn)擊可放大。\n按住CTRL,滾動(dòng)鼠標(biāo)滾輪可自由縮放';this.style.cursor='hand'}" onclick="if(!this.resized) {return true;} else {window.open('http://u.dianyuan.com/bbs/u/17/1084413900.jpg');}" onmousewheel="return imgzoom(this);">
這里要注意一點(diǎn),就是補(bǔ)償放大器工作在負(fù)反饋狀態(tài),本身就有180度相移,所以留給功率部分和補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)的只有180度.幅值裕度不管用上面哪種補(bǔ)償方式都是自動(dòng)滿足的,所以設(shè)計(jì)時(shí)一般不用特別考慮.由于增益曲線為-20dB/decade時(shí),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(gè)增益曲線應(yīng)該為-20dB/decade部分穿過(guò)0dB.在低于0dB帶寬后,曲線最好為-40dB/decade,這樣增益會(huì)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(fù)載和線路調(diào)整率.
只要在增益為1時(shí)(0dB)整個(gè)環(huán)路的相移小于360度,環(huán)路就是穩(wěn)定的.
但如果相移接近360度,會(huì)產(chǎn)生兩個(gè)問題:1)相移可能因?yàn)闇囟?負(fù)載及分布參數(shù)的
變化而達(dá)到360度而產(chǎn)生震蕩;2)接近360度,電源的階躍響應(yīng)(瞬時(shí)加減載)表現(xiàn)為強(qiáng)烈震蕩,使輸出達(dá)到穩(wěn)定的時(shí)間加長(zhǎng),超調(diào)量增加.如下圖所示具體關(guān)系.


所以環(huán)路要留一定的相位裕量,如圖Q=1時(shí)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(diǎn),就是補(bǔ)償放大器工作在負(fù)反饋狀態(tài),本身就有180度相移,所以留給功率部分和補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)的只有180度.幅值裕度不管用上面哪種補(bǔ)償方式都是自動(dòng)滿足的,所以設(shè)計(jì)時(shí)一般不用特別考慮.由于增益曲線為-20dB/decade時(shí),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(gè)增益曲線應(yīng)該為-20dB/decade部分穿過(guò)0dB.在低于0dB帶寬后,曲線最好為-40dB/decade,這樣增益會(huì)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(fù)載和線路調(diào)整率.
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@cmg
環(huán)路穩(wěn)定的標(biāo)準(zhǔn).只要在增益為1時(shí)(0dB)整個(gè)環(huán)路的相移小于360度,環(huán)路就是穩(wěn)定的.但如果相移接近360度,會(huì)產(chǎn)生兩個(gè)問題:1)相移可能因?yàn)闇囟?負(fù)載及分布參數(shù)的變化而達(dá)到360度而產(chǎn)生震蕩;2)接近360度,電源的階躍響應(yīng)(瞬時(shí)加減載)表現(xiàn)為強(qiáng)烈震蕩,使輸出達(dá)到穩(wěn)定的時(shí)間加長(zhǎng),超調(diào)量增加.如下圖所示具體關(guān)系.[圖片]500){this.resized=true;this.width=500;this.alt='這是一張縮略圖,點(diǎn)擊可放大。\n按住CTRL,滾動(dòng)鼠標(biāo)滾輪可自由縮放';this.style.cursor='hand'}"onclick="if(!this.resized){returntrue;}else{window.open('http://u.dianyuan.com/bbs/u/17/1084413832.jpg');}"onmousewheel="returnimgzoom(this);">[圖片]500){this.resized=true;this.width=500;this.alt='這是一張縮略圖,點(diǎn)擊可放大。\n按住CTRL,滾動(dòng)鼠標(biāo)滾輪可自由縮放';this.style.cursor='hand'}"onclick="if(!this.resized){returntrue;}else{window.open('http://u.dianyuan.com/bbs/u/17/1084413842.jpg');}"onmousewheel="returnimgzoom(this);">所以環(huán)路要留一定的相位裕量,如圖Q=1時(shí)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:[圖片]500){this.resized=true;this.width=500;this.alt='這是一張縮略圖,點(diǎn)擊可放大。\n按住CTRL,滾動(dòng)鼠標(biāo)滾輪可自由縮放';this.style.cursor='hand'}"onclick="if(!this.resized){returntrue;}else{window.open('http://u.dianyuan.com/bbs/u/17/1084413900.jpg');}"onmousewheel="returnimgzoom(this);">這里要注意一點(diǎn),就是補(bǔ)償放大器工作在負(fù)反饋狀態(tài),本身就有180度相移,所以留給功率部分和補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)的只有180度.幅值裕度不管用上面哪種補(bǔ)償方式都是自動(dòng)滿足的,所以設(shè)計(jì)時(shí)一般不用特別考慮.由于增益曲線為-20dB/decade時(shí),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(gè)增益曲線應(yīng)該為-20dB/decade部分穿過(guò)0dB.在低于0dB帶寬后,曲線最好為-40dB/decade,這樣增益會(huì)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(fù)載和線路調(diào)整率.
ok
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@cmg
環(huán)路穩(wěn)定的標(biāo)準(zhǔn).只要在增益為1時(shí)(0dB)整個(gè)環(huán)路的相移小于360度,環(huán)路就是穩(wěn)定的.但如果相移接近360度,會(huì)產(chǎn)生兩個(gè)問題:1)相移可能因?yàn)闇囟?負(fù)載及分布參數(shù)的變化而達(dá)到360度而產(chǎn)生震蕩;2)接近360度,電源的階躍響應(yīng)(瞬時(shí)加減載)表現(xiàn)為強(qiáng)烈震蕩,使輸出達(dá)到穩(wěn)定的時(shí)間加長(zhǎng),超調(diào)量增加.如下圖所示具體關(guān)系.[圖片]500){this.resized=true;this.width=500;this.alt='這是一張縮略圖,點(diǎn)擊可放大。\n按住CTRL,滾動(dòng)鼠標(biāo)滾輪可自由縮放';this.style.cursor='hand'}"onclick="if(!this.resized){returntrue;}else{window.open('http://u.dianyuan.com/bbs/u/17/1084413832.jpg');}"onmousewheel="returnimgzoom(this);">[圖片]500){this.resized=true;this.width=500;this.alt='這是一張縮略圖,點(diǎn)擊可放大。\n按住CTRL,滾動(dòng)鼠標(biāo)滾輪可自由縮放';this.style.cursor='hand'}"onclick="if(!this.resized){returntrue;}else{window.open('http://u.dianyuan.com/bbs/u/17/1084413842.jpg');}"onmousewheel="returnimgzoom(this);">所以環(huán)路要留一定的相位裕量,如圖Q=1時(shí)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:[圖片]500){this.resized=true;this.width=500;this.alt='這是一張縮略圖,點(diǎn)擊可放大。\n按住CTRL,滾動(dòng)鼠標(biāo)滾輪可自由縮放';this.style.cursor='hand'}"onclick="if(!this.resized){returntrue;}else{window.open('http://u.dianyuan.com/bbs/u/17/1084413900.jpg');}"onmousewheel="returnimgzoom(this);">這里要注意一點(diǎn),就是補(bǔ)償放大器工作在負(fù)反饋狀態(tài),本身就有180度相移,所以留給功率部分和補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)的只有180度.幅值裕度不管用上面哪種補(bǔ)償方式都是自動(dòng)滿足的,所以設(shè)計(jì)時(shí)一般不用特別考慮.由于增益曲線為-20dB/decade時(shí),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(gè)增益曲線應(yīng)該為-20dB/decade部分穿過(guò)0dB.在低于0dB帶寬后,曲線最好為-40dB/decade,這樣增益會(huì)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(fù)載和線路調(diào)整率.
0DB線上的相移小于180度.
你的圖是正確的,描述是錯(cuò)誤的,怎么會(huì)是360度呢?
你的圖是正確的,描述是錯(cuò)誤的,怎么會(huì)是360度呢?
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四, 如何設(shè)計(jì)控制環(huán)路?
經(jīng)常主電路是根據(jù)應(yīng)用要求設(shè)計(jì)的,設(shè)計(jì)時(shí)一般不會(huì)提前考慮控制環(huán)路的設(shè)計(jì).我們的前提就是假設(shè)主功率部分已經(jīng)全部設(shè)計(jì)完成,然后來(lái)探討環(huán)路設(shè)計(jì).環(huán)路設(shè)計(jì)一般由下面幾過(guò)程組成:
1) 畫出已知部分的頻響曲線.
2) 根據(jù)實(shí)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(bǔ)償放大器的類型和各頻率點(diǎn).使帶寬處的曲線斜率為20dB/decade,畫出整個(gè)電路的頻響曲線.
上述過(guò)程也可利用相關(guān)軟件來(lái)設(shè)計(jì):如pspice, POWER-4-5-6.
一些解釋:
500) {this.resized=true; this.width=500; this.alt='這是一張縮略圖,點(diǎn)擊可放大。\n按住CTRL,滾動(dòng)鼠標(biāo)滾輪可自由縮放';this.style.cursor='hand'}" onclick="if(!this.resized) {return true;} else {window.open('http://u.dianyuan.com/bbs/u/17/1084445831.jpg');}" onmousewheel="return imgzoom(this);">
已知部分的頻響曲線是指除Kea(補(bǔ)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(dāng)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(diǎn)(RHZ)的影響,RHZ隨輸入電壓,負(fù)載,電感量大小而變化,幾乎無(wú)法補(bǔ)償,我們只有把帶寬設(shè)計(jì)的遠(yuǎn)離它,一般取其1/4-1/5;c)補(bǔ)償放大器的帶寬不是無(wú)窮大,當(dāng)把環(huán)路帶寬設(shè)的很高時(shí)會(huì)受到補(bǔ)償放大器無(wú)法提供增益的限制,及電容零點(diǎn)受溫度影響等.所以一般實(shí)際帶寬取開關(guān)頻率的1/6-1/10
經(jīng)常主電路是根據(jù)應(yīng)用要求設(shè)計(jì)的,設(shè)計(jì)時(shí)一般不會(huì)提前考慮控制環(huán)路的設(shè)計(jì).我們的前提就是假設(shè)主功率部分已經(jīng)全部設(shè)計(jì)完成,然后來(lái)探討環(huán)路設(shè)計(jì).環(huán)路設(shè)計(jì)一般由下面幾過(guò)程組成:
1) 畫出已知部分的頻響曲線.
2) 根據(jù)實(shí)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(bǔ)償放大器的類型和各頻率點(diǎn).使帶寬處的曲線斜率為20dB/decade,畫出整個(gè)電路的頻響曲線.
上述過(guò)程也可利用相關(guān)軟件來(lái)設(shè)計(jì):如pspice, POWER-4-5-6.
一些解釋:

已知部分的頻響曲線是指除Kea(補(bǔ)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(dāng)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(diǎn)(RHZ)的影響,RHZ隨輸入電壓,負(fù)載,電感量大小而變化,幾乎無(wú)法補(bǔ)償,我們只有把帶寬設(shè)計(jì)的遠(yuǎn)離它,一般取其1/4-1/5;c)補(bǔ)償放大器的帶寬不是無(wú)窮大,當(dāng)把環(huán)路帶寬設(shè)的很高時(shí)會(huì)受到補(bǔ)償放大器無(wú)法提供增益的限制,及電容零點(diǎn)受溫度影響等.所以一般實(shí)際帶寬取開關(guān)頻率的1/6-1/10
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@cmg
一些基本知識(shí),零,極點(diǎn)的概念示意圖:[圖片]500){this.resized=true;this.width=500;this.alt='這是一張縮略圖,點(diǎn)擊可放大。\n按住CTRL,滾動(dòng)鼠標(biāo)滾輪可自由縮放';this.style.cursor='hand'}"onclick="if(!this.resized){returntrue;}else{window.open('http://u.dianyuan.com/bbs/u/17/1084340048.jpg');}"onmousewheel="returnimgzoom(this);">[圖片]500){this.resized=true;this.width=500;this.alt='這是一張縮略圖,點(diǎn)擊可放大。\n按住CTRL,滾動(dòng)鼠標(biāo)滾輪可自由縮放';this.style.cursor='hand'}"onclick="if(!this.resized){returntrue;}else{window.open('http://u.dianyuan.com/bbs/u/17/1084340058.jpg');}"onmousewheel="returnimgzoom(this);">[圖片]500){this.resized=true;this.width=500;this.alt='這是一張縮略圖,點(diǎn)擊可放大。\n按住CTRL,滾動(dòng)鼠標(biāo)滾輪可自由縮放';this.style.cursor='hand'}"onclick="if(!this.resized){returntrue;}else{window.open('http://u.dianyuan.com/bbs/u/17/1084340069.jpg');}"onmousewheel="returnimgzoom(this);">[圖片]500){this.resized=true;this.width=500;this.alt='這是一張縮略圖,點(diǎn)擊可放大。\n按住CTRL,滾動(dòng)鼠標(biāo)滾輪可自由縮放';this.style.cursor='hand'}"onclick="if(!this.resized){returntrue;}else{window.open('http://u.dianyuan.com/bbs/u/17/1084340078.jpg');}"onmousewheel="returnimgzoom(this);">這里給出了右半平面零點(diǎn)的原理表示,這對(duì)用PSPICE做仿真很有用,可以直接套用此圖.
我頂!
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@cmg
四,如何設(shè)計(jì)控制環(huán)路?經(jīng)常主電路是根據(jù)應(yīng)用要求設(shè)計(jì)的,設(shè)計(jì)時(shí)一般不會(huì)提前考慮控制環(huán)路的設(shè)計(jì).我們的前提就是假設(shè)主功率部分已經(jīng)全部設(shè)計(jì)完成,然后來(lái)探討環(huán)路設(shè)計(jì).環(huán)路設(shè)計(jì)一般由下面幾過(guò)程組成:1)畫出已知部分的頻響曲線.2)根據(jù)實(shí)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(bǔ)償放大器的類型和各頻率點(diǎn).使帶寬處的曲線斜率為20dB/decade,畫出整個(gè)電路的頻響曲線.上述過(guò)程也可利用相關(guān)軟件來(lái)設(shè)計(jì):如pspice,POWER-4-5-6.一些解釋:[圖片]500){this.resized=true;this.width=500;this.alt='這是一張縮略圖,點(diǎn)擊可放大。\n按住CTRL,滾動(dòng)鼠標(biāo)滾輪可自由縮放';this.style.cursor='hand'}"onclick="if(!this.resized){returntrue;}else{window.open('http://u.dianyuan.com/bbs/u/17/1084445831.jpg');}"onmousewheel="returnimgzoom(this);">已知部分的頻響曲線是指除Kea(補(bǔ)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(dāng)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1/2Fs;b)右半平面零點(diǎn)(RHZ)的影響,RHZ隨輸入電壓,負(fù)載,電感量大小而變化,幾乎無(wú)法補(bǔ)償,我們只有把帶寬設(shè)計(jì)的遠(yuǎn)離它,一般取其1/4-1/5;c)補(bǔ)償放大器的帶寬不是無(wú)窮大,當(dāng)把環(huán)路帶寬設(shè)的很高時(shí)會(huì)受到補(bǔ)償放大器無(wú)法提供增益的限制,及電容零點(diǎn)受溫度影響等.所以一般實(shí)際帶寬取開關(guān)頻率的1/6-1/10
說(shuō)的固然不錯(cuò),但我覺得要按上述方法設(shè)計(jì)反饋補(bǔ)償時(shí),首先要能夠知道系統(tǒng)開環(huán)時(shí)的正確的傳遞函數(shù)和波特圖的起始曲線,這樣才使上面說(shuō)的方法有了基礎(chǔ)或依據(jù).而初始狀態(tài)(開環(huán)狀態(tài))傳遞函數(shù)要怎樣推倒請(qǐng)大家說(shuō)說(shuō)吧.
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@cmg
四,如何設(shè)計(jì)控制環(huán)路?經(jīng)常主電路是根據(jù)應(yīng)用要求設(shè)計(jì)的,設(shè)計(jì)時(shí)一般不會(huì)提前考慮控制環(huán)路的設(shè)計(jì).我們的前提就是假設(shè)主功率部分已經(jīng)全部設(shè)計(jì)完成,然后來(lái)探討環(huán)路設(shè)計(jì).環(huán)路設(shè)計(jì)一般由下面幾過(guò)程組成:1)畫出已知部分的頻響曲線.2)根據(jù)實(shí)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(bǔ)償放大器的類型和各頻率點(diǎn).使帶寬處的曲線斜率為20dB/decade,畫出整個(gè)電路的頻響曲線.上述過(guò)程也可利用相關(guān)軟件來(lái)設(shè)計(jì):如pspice,POWER-4-5-6.一些解釋:[圖片]500){this.resized=true;this.width=500;this.alt='這是一張縮略圖,點(diǎn)擊可放大。\n按住CTRL,滾動(dòng)鼠標(biāo)滾輪可自由縮放';this.style.cursor='hand'}"onclick="if(!this.resized){returntrue;}else{window.open('http://u.dianyuan.com/bbs/u/17/1084445831.jpg');}"onmousewheel="returnimgzoom(this);">已知部分的頻響曲線是指除Kea(補(bǔ)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(dāng)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1/2Fs;b)右半平面零點(diǎn)(RHZ)的影響,RHZ隨輸入電壓,負(fù)載,電感量大小而變化,幾乎無(wú)法補(bǔ)償,我們只有把帶寬設(shè)計(jì)的遠(yuǎn)離它,一般取其1/4-1/5;c)補(bǔ)償放大器的帶寬不是無(wú)窮大,當(dāng)把環(huán)路帶寬設(shè)的很高時(shí)會(huì)受到補(bǔ)償放大器無(wú)法提供增益的限制,及電容零點(diǎn)受溫度影響等.所以一般實(shí)際帶寬取開關(guān)頻率的1/6-1/10
cmg講的很形象,自動(dòng)控制的知識(shí)運(yùn)用的也這么好,真是佩服,敬仰!我想知道tl431加光耦的反饋回路的傳遞函數(shù)怎么計(jì)算,零極點(diǎn)如何體現(xiàn)的,謝謝.
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@cmg
環(huán)路穩(wěn)定的標(biāo)準(zhǔn).只要在增益為1時(shí)(0dB)整個(gè)環(huán)路的相移小于360度,環(huán)路就是穩(wěn)定的.但如果相移接近360度,會(huì)產(chǎn)生兩個(gè)問題:1)相移可能因?yàn)闇囟?負(fù)載及分布參數(shù)的變化而達(dá)到360度而產(chǎn)生震蕩;2)接近360度,電源的階躍響應(yīng)(瞬時(shí)加減載)表現(xiàn)為強(qiáng)烈震蕩,使輸出達(dá)到穩(wěn)定的時(shí)間加長(zhǎng),超調(diào)量增加.如下圖所示具體關(guān)系.[圖片]500){this.resized=true;this.width=500;this.alt='這是一張縮略圖,點(diǎn)擊可放大。\n按住CTRL,滾動(dòng)鼠標(biāo)滾輪可自由縮放';this.style.cursor='hand'}"onclick="if(!this.resized){returntrue;}else{window.open('http://u.dianyuan.com/bbs/u/17/1084413832.jpg');}"onmousewheel="returnimgzoom(this);">[圖片]500){this.resized=true;this.width=500;this.alt='這是一張縮略圖,點(diǎn)擊可放大。\n按住CTRL,滾動(dòng)鼠標(biāo)滾輪可自由縮放';this.style.cursor='hand'}"onclick="if(!this.resized){returntrue;}else{window.open('http://u.dianyuan.com/bbs/u/17/1084413842.jpg');}"onmousewheel="returnimgzoom(this);">所以環(huán)路要留一定的相位裕量,如圖Q=1時(shí)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:[圖片]500){this.resized=true;this.width=500;this.alt='這是一張縮略圖,點(diǎn)擊可放大。\n按住CTRL,滾動(dòng)鼠標(biāo)滾輪可自由縮放';this.style.cursor='hand'}"onclick="if(!this.resized){returntrue;}else{window.open('http://u.dianyuan.com/bbs/u/17/1084413900.jpg');}"onmousewheel="returnimgzoom(this);">這里要注意一點(diǎn),就是補(bǔ)償放大器工作在負(fù)反饋狀態(tài),本身就有180度相移,所以留給功率部分和補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)的只有180度.幅值裕度不管用上面哪種補(bǔ)償方式都是自動(dòng)滿足的,所以設(shè)計(jì)時(shí)一般不用特別考慮.由于增益曲線為-20dB/decade時(shí),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(gè)增益曲線應(yīng)該為-20dB/decade部分穿過(guò)0dB.在低于0dB帶寬后,曲線最好為-40dB/decade,這樣增益會(huì)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(fù)載和線路調(diào)整率.
“在低于0dB帶寬后,曲線最好為-40dB/decade,這樣增益會(huì)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(fù)載和線路調(diào)整率.”
這段話怎么樣解釋呢,聽起來(lái)很有道理,但我在“Switching power supplu design"一書中它講的是:增加低頻部分的增益,是為了抑制市電的100HZ的紋波脈動(dòng),當(dāng)時(shí)我也不清楚怎么解釋,不知請(qǐng)能幫忙解釋一下.謝謝了!
這段話怎么樣解釋呢,聽起來(lái)很有道理,但我在“Switching power supplu design"一書中它講的是:增加低頻部分的增益,是為了抑制市電的100HZ的紋波脈動(dòng),當(dāng)時(shí)我也不清楚怎么解釋,不知請(qǐng)能幫忙解釋一下.謝謝了!
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@cmg
四,如何設(shè)計(jì)控制環(huán)路?經(jīng)常主電路是根據(jù)應(yīng)用要求設(shè)計(jì)的,設(shè)計(jì)時(shí)一般不會(huì)提前考慮控制環(huán)路的設(shè)計(jì).我們的前提就是假設(shè)主功率部分已經(jīng)全部設(shè)計(jì)完成,然后來(lái)探討環(huán)路設(shè)計(jì).環(huán)路設(shè)計(jì)一般由下面幾過(guò)程組成:1)畫出已知部分的頻響曲線.2)根據(jù)實(shí)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(bǔ)償放大器的類型和各頻率點(diǎn).使帶寬處的曲線斜率為20dB/decade,畫出整個(gè)電路的頻響曲線.上述過(guò)程也可利用相關(guān)軟件來(lái)設(shè)計(jì):如pspice,POWER-4-5-6.一些解釋:[圖片]500){this.resized=true;this.width=500;this.alt='這是一張縮略圖,點(diǎn)擊可放大。\n按住CTRL,滾動(dòng)鼠標(biāo)滾輪可自由縮放';this.style.cursor='hand'}"onclick="if(!this.resized){returntrue;}else{window.open('http://u.dianyuan.com/bbs/u/17/1084445831.jpg');}"onmousewheel="returnimgzoom(this);">已知部分的頻響曲線是指除Kea(補(bǔ)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(dāng)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1/2Fs;b)右半平面零點(diǎn)(RHZ)的影響,RHZ隨輸入電壓,負(fù)載,電感量大小而變化,幾乎無(wú)法補(bǔ)償,我們只有把帶寬設(shè)計(jì)的遠(yuǎn)離它,一般取其1/4-1/5;c)補(bǔ)償放大器的帶寬不是無(wú)窮大,當(dāng)把環(huán)路帶寬設(shè)的很高時(shí)會(huì)受到補(bǔ)償放大器無(wú)法提供增益的限制,及電容零點(diǎn)受溫度影響等.所以一般實(shí)際帶寬取開關(guān)頻率的1/6-1/10
“環(huán)路帶寬當(dāng)然希望越高越好”,這話似有不妥之處,環(huán)路的帶寬不能一味求大,當(dāng)然了,帶寬大,對(duì)輸入端信號(hào)的控制能力強(qiáng),而在另一方面,對(duì)輸入端的高頻干擾的抑制力就會(huì)減弱,因此環(huán)路帶寬的選擇是個(gè)折中的考慮,還請(qǐng)cmg老師指教.
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@tiger武
“在低于0dB帶寬后,曲線最好為-40dB/decade,這樣增益會(huì)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(fù)載和線路調(diào)整率.”這段話怎么樣解釋呢,聽起來(lái)很有道理,但我在“Switchingpowersuppludesign"一書中它講的是:增加低頻部分的增益,是為了抑制市電的100HZ的紋波脈動(dòng),當(dāng)時(shí)我也不清楚怎么解釋,不知請(qǐng)能幫忙解釋一下.謝謝了!
談?wù)勎业睦斫?整個(gè)環(huán)路的直流增益在低頻時(shí)越高越好,這樣一是可以抑制輸入電壓的低頻噪聲,如您所說(shuō)的市電100Hz;二是可以使得輸出電壓相對(duì)于參考電壓的直流誤差減小.零極點(diǎn)的主要作用就是為了增加低頻時(shí)的增益.
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@tiger武
“環(huán)路帶寬當(dāng)然希望越高越好”,這話似有不妥之處,環(huán)路的帶寬不能一味求大,當(dāng)然了,帶寬大,對(duì)輸入端信號(hào)的控制能力強(qiáng),而在另一方面,對(duì)輸入端的高頻干擾的抑制力就會(huì)減弱,因此環(huán)路帶寬的選擇是個(gè)折中的考慮,還請(qǐng)cmg老師指教.
講的好,環(huán)路帶寬應(yīng)該是一個(gè)折中的選擇.曾經(jīng)看到一個(gè)選擇方案:在降壓型電源中環(huán)路帶寬設(shè)定為工作頻率的1/5左右.
另外環(huán)路帶寬希望寬的原因是不是為了使得系統(tǒng)的瞬態(tài)響應(yīng)改善(transient response)?
另外環(huán)路帶寬希望寬的原因是不是為了使得系統(tǒng)的瞬態(tài)響應(yīng)改善(transient response)?
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@tiger武
“環(huán)路帶寬當(dāng)然希望越高越好”,這話似有不妥之處,環(huán)路的帶寬不能一味求大,當(dāng)然了,帶寬大,對(duì)輸入端信號(hào)的控制能力強(qiáng),而在另一方面,對(duì)輸入端的高頻干擾的抑制力就會(huì)減弱,因此環(huán)路帶寬的選擇是個(gè)折中的考慮,還請(qǐng)cmg老師指教.
帶寬的選擇需要考慮運(yùn)算放大器的工作頻率,否則設(shè)計(jì)出來(lái)的補(bǔ)償器有可能不工作,“其實(shí)針對(duì)每種電源拓?fù)?都有相應(yīng)的補(bǔ)償器”【不知道這話是否正確:)】
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