开关电源控制环路设计(初级篇).pdf

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开关电源控制环路设计(初级篇)pdf,开关电源控制环路设计(初级篇)
程 1、环路和直流稳压电源的关系 2、与环路相关的基本概念 波特图,环略稳定性判据,传递函数,零极点 3、常用的补偿控制器 Pl, Type l,TypeⅢ控制器(s域的传递函数,波特图 4、模拟环路设计流程 41收集系统参数(翰入电压,输出电压,输出电感电容,开关频率等) 4.2确定功宰级的零极点 4.3根据42环节确定该选用何科补偿控制器 44确定补偿控制器的参数 5、数字和模拟环路的差别 51不同的设计方法,有何异同 52数字控制的电源设计方法 6、相关仪器和软件的使用 61环路分析仅 6.2 mathcad 63仿真软件 saber,psi, simplis, spice等 64 matlab 经验分享 71油机电源MR48-2900环路设计经验分享 7.2电力电源MR220-3000环路设计经验分享 8、总结 Powering the Future MEGMEET 稳压电源工作原理 av is permanently compared to a reference voltage_l O The reference voltage Trer is precise and stable over temperature O The errore=Ver -aPond, is amplified and sent to the control input a The power/stage reacts to reduce e as much as it can Power stage-H Control vanable Error amplifier-G Y M i Modulator-GpImy R Powering the Future MEGMEET 我们需要什么样的电源? U A stable output voltage, whatever loading, input, temperature and aging conditions U A fast reaction to a incoming perturbation such as a load transient or an input voltage change. O a quick settling time when starting-up or recovering from a transient state A stable and noiseless dc source we can trust Ambient temperature TA Input voltage dc-dc Output voltage Output current Powering the Future MEGMEET 程 1、环路和直流稳压电源的关系 2、与环路相关的基本概念 波特图,环路稳定性判据,传递函数,零极点 3.常用的补偿控制器 PI Type I,TypeⅢ控制器(s城的传递函数,波特图 A、模拟环路设计流程 41收集系统参数(输入电压,输出电压,输出电感电容,开关烦率等 42确定功率级的零极点 4.3根据42环节确定该选用何种补偿控制器 44确定补偿控制器的参数 数字和模拟环路的差别 51不同的设计方法,有何异同 52数字控制的电源设计方法 6、相关仪器和软件的使用 61环路分析仪 6.2 mathca 63仿真软件 saber, psim, simplis, spIce等 64 matlab 经验分享 1油机电源MR48-2900环路设计经验分享 72电力电源MR220-3000环路设计经验分享 8、总结 Powering the Future MEGMEET 电源系统担图 The plant H(s) Yout (s S (5)H(s) (s)1+H(s)G(s)→→ n-loop gain T(s) H(s) To sustain self-oscillations, as I/s t)=1m 21+G(s)(s) goes to zero, quotient must go infinite 1+G(s)H(s)=0 lG()()=1=0dB ∠G(s)H(s)=-180° Powering the Future MEGMEET Bode图(由泰奎新待图测定稳态最是狠家的 d In a Bode plot, we deal with both magnitude and argument: when IT(s)l crosses the O-dB axis, this is the"1"point when arg I(s) crosses the-180 axis, this is the " -sign dB 18040.0 (s) g0020.D |z(=)=04 ∠(s) 0.o-20.0 180-400 ∠x(s)+-180° 100 1K mEn 10Mer Powering the Future MEGMEET 穿越率和相位松量,增裕缉 穿越频率ft( crossover frequency):增益曲线穿越0dB线的频率点 相位裕量 phase margin)相位曲线在穿越频率处的相位和-180度之间的相位差 增益裕量( Gain margin):增益曲线在相位曲线达到-180度的频率处对应的增益 fc=6.5 kHz 0d日 ∠F() Gain margin 67 dB m=92° 180 Powering the Future MEGMEET 环路稳定性判据 根据奈奎斯特稳定性判据,当系统的相位裕量大于0度时,此系统是稳定的。 准则1:在穿越频率处,总开环系统要有大于30度的相位裕量; 准则2:为防止-2增益斜率的电路相位快速变化,系统的开环增谥曲线在穿越频率附近 的增益斜率应为-1(-20db/10倍频程 准叭3:增益裕量是开环系统的模的度量,该变化可能导致曲线刚好通过-1点。一般需 要6db的增益裕量。 备注:应当注意,并不是绝对要求开环增益曲线在穿越频率附近的增益斜率为必须为-1,但是由 于-1增益斜宰对应的相位曲线相位延迟较小,且变化相对缓慢,因此它能够保证,当某些环节的相 位变化被忽略时,相位曲线仍将具有足够的相位裕量,使系统保持稳定 要满足上述的3个准则,我们需要知道开环系统所有环节的增益和相位情况,引入传递 函数,零极点的概念可以很好的分析这个问题。。 Powering the Future MEGMEET

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2019-09-13
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