開關電源(buck電路)的小信號模型與環(huán)路設計說明(編輯修改稿)
2025-05-05 23:12 本頁面
【文章內容簡介】 時，Vc波形近似直流電平，并有 D=Vc/Vs（15） d=/Vs（16） 式（16）為式（15）的小信號波動方程。整個電路的環(huán)路結構如圖3所示。 圖3沒有考慮輸入電壓的變化，即假設=0。圖3中，（一般為0）及分別為電壓給定與電壓輸出的小信號波動；KFB=UREF/Uo，為反饋系數；誤差e為輸出采樣值偏離穩(wěn)態(tài)點的波動值，經電壓誤差放大器KEA放大后，得；KMOD為脈沖寬度調制器增益，KMOD=d/=1/Vs；KPWR為主電路增益，KPWR=/d=Uin；KLC為輸出濾波器傳遞函數，KLC=。 圖2 電壓模式控制示意圖和相關波形 圖3 開關電源的電壓模式控制反饋環(huán)路圖 在已知環(huán)路其他部分的傳遞函數表達式后，即可設計電壓誤差放大器了。由于KLC提供了一個零點和兩個諧振極點，因此，一般將E/A設計成PI調節(jié)器即可，KEA=KP(1＋ωz/s)。其中ωz用于消除穩(wěn)態(tài)誤差，一般取為KLC零極點的1/10以下；KP用于使剪切頻率處的開環(huán)增益以－20dB/十倍頻穿越0dB線，相角裕量略小于90176。 VMC方法有以下缺點： 1）沒有可預測輸入電壓影響的電壓前饋機制，對瞬變的輸入電壓響應較慢，需要很高的環(huán)路增益； 2）對由L和C產生的二階極點（產生180176。的相移）沒有構成補償，動態(tài)響應較慢。 VMC的缺點可用下面將要介紹的CMC方法克服。 3 平均電流模式控制（Average CMC） 平均電流模式控制含有電壓外環(huán)和電流內環(huán)兩個環(huán)路，如圖4所示。電壓環(huán)提供電感電流的給定，電流環(huán)采用誤差放大器對送入的電感電流給定（Vcv）和反饋信號（iLRs）之差進行比較、放大，得到的誤差放大器輸出Vc再和三角波Vs進行比較，最后即得控制占空比的開關信號。圖4中Rs為采樣電阻。對于一個設計良好的電流誤差放大器，Vc不會是一個直流量，當開關導通時，電感電流上升，會導致Vc下降；開關關斷，電感電流下降時，會導致Vc上升。電流環(huán)的設計原則是，不能使Vc上升斜率超過三角波的上升斜率，兩者斜率相等時就是最優(yōu)。原因是：如果Vc上升斜率超過三角波的上升斜率，會導致Vc峰值超過Vs的峰值，在下個周波時Vc和Vs
公司管理相關推薦
鄂ICP備17016276號-1