開關(guān)電源的環(huán)路設(shè)計(jì)及其仿真(編輯修改稿)
2025-07-27 00:53 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 是MOS管的DS端電容。按準(zhǔn)諧振反激電路的特點(diǎn)，占空比d、原邊電流峰值Ip、開關(guān)頻率fs都由模型算出，不用給定。3 補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì) 基本理論常用的開關(guān)電壓電源未補(bǔ)償?shù)拈_環(huán)傳遞函數(shù)Tu可分為單極點(diǎn)和雙極點(diǎn)兩種，對(duì)于單極點(diǎn)一般采用PI(比例積分)補(bǔ)償，雙極點(diǎn)一般采用PID(比例積分微分)補(bǔ)償。也可以大致理解為電流型控制的采用PI補(bǔ)償，電壓型控制的采用PID補(bǔ)償。 PI補(bǔ)償可以用如下電路實(shí)現(xiàn)：WL=1/(R2C2) Wp=1/(R2C1) Gc=R2/R1 (C2C1)Gc是比例因子。零點(diǎn)WL引入積分，當(dāng)頻率小于WL，增益增加，直流增益提高，意味著穩(wěn)壓精度提高。極點(diǎn)Wp使高頻的干擾信號(hào)迅速衰減。需要注意的是上面的等式是在C2C1的假設(shè)下得到的，實(shí)際選擇反饋參數(shù)時(shí)要注意滿足這個(gè)條件。PID補(bǔ)償可以采用如下方式：若R1R3，C2C1，有：為在fc點(diǎn)獲得θ的超前補(bǔ)償，有：fL使低頻增益加大，提高穩(wěn)壓精度。fz引入相位超前補(bǔ)償，增加相位裕度。fpfp2使高頻干擾衰減。注意滿足：R1R3，C2C1。畫出Tu的Bode圖之后，就可以設(shè)計(jì)補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)了。下面對(duì)幾個(gè)實(shí)際電路進(jìn)行分析。 非隔離的電壓型BUCK(TPS40007)，開關(guān)頻率fs=300kHz。按照TPS40007的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，鋸齒波的幅值是Vm=，所以控制電壓Vc到占空比D的傳遞函數(shù)Gain=1/Vm。補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)步驟如下：/psimu/ZXTJ/TJ6700/small signal 3V 第一步：去掉補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)，對(duì)控制電壓Vc(即補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)的輸出)進(jìn)行直流掃描，找到使Vo=，將Vc的直流分量設(shè)為次值，即設(shè)置了電路的靜態(tài)工作點(diǎn)。第二步：對(duì)Vc進(jìn)行交流掃描，得到未補(bǔ)償?shù)腣c到Vo的傳遞函數(shù)Tu。第三步：設(shè)計(jì)補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)參數(shù)。由于是電壓型控制，所以采用PID補(bǔ)償。設(shè)補(bǔ)償后的交越頻率fc=20kHz，在fc處得到60176。的相位補(bǔ)償。而Tu在fc處的增益是dbGc=。設(shè)置極點(diǎn)fp2=180kHz以抑制高頻干擾。R1=36K。按上述參數(shù)得到補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)的反饋參數(shù)：R2=40K(取39k), C2=(),C1=53pF(取47pF),R3=1k, C3=820pF(取1nF)。仿真結(jié)果：fc=, 相位裕度φm=43176。下面是實(shí)測(cè)的環(huán)路BODE 圖。實(shí)測(cè)的交越頻率及相位裕度都比仿真的大些，這是由于頻率高了以后，電路的分布參數(shù)影響的結(jié)果。 隔離的電流型BUCK(TDA16888
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