開關電源的環(huán)路設計及其仿真(編輯修改稿)
2025-07-27 00:53 本頁面
【文章內容簡介】 是MOS管的DS端電容。按準諧振反激電路的特點，占空比d、原邊電流峰值Ip、開關頻率fs都由模型算出，不用給定。3 補償網(wǎng)絡設計 基本理論常用的開關電壓電源未補償?shù)拈_環(huán)傳遞函數(shù)Tu可分為單極點和雙極點兩種，對于單極點一般采用PI(比例積分)補償，雙極點一般采用PID(比例積分微分)補償。也可以大致理解為電流型控制的采用PI補償，電壓型控制的采用PID補償。 PI補償可以用如下電路實現(xiàn)：WL=1/(R2C2) Wp=1/(R2C1) Gc=R2/R1 (C2C1)Gc是比例因子。零點WL引入積分，當頻率小于WL，增益增加，直流增益提高，意味著穩(wěn)壓精度提高。極點Wp使高頻的干擾信號迅速衰減。需要注意的是上面的等式是在C2C1的假設下得到的，實際選擇反饋參數(shù)時要注意滿足這個條件。PID補償可以采用如下方式：若R1R3，C2C1，有：為在fc點獲得θ的超前補償，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，就可以設計補償網(wǎng)絡了。下面對幾個實際電路進行分析。 非隔離的電壓型BUCK(TPS40007)，開關頻率fs=300kHz。按照TPS40007的內部結構，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。補償網(wǎng)絡的設計步驟如下：/psimu/ZXTJ/TJ6700/small signal 3V 第一步：去掉補償網(wǎng)絡，對控制電壓Vc(即補償網(wǎng)絡的輸出)進行直流掃描，找到使Vo=，將Vc的直流分量設為次值，即設置了電路的靜態(tài)工作點。第二步：對Vc進行交流掃描，得到未補償?shù)腣c到Vo的傳遞函數(shù)Tu。第三步：設計補償網(wǎng)絡參數(shù)。由于是電壓型控制，所以采用PID補償。設補償后的交越頻率fc=20kHz，在fc處得到60176。的相位補償。而Tu在fc處的增益是dbGc=。設置極點fp2=180kHz以抑制高頻干擾。R1=36K。按上述參數(shù)得到補償網(wǎng)絡的反饋參數(shù)：R2=40K(取39k), C2=(),C1=53pF(取47pF),R3=1k, C3=820pF(取1nF)。仿真結果：fc=, 相位裕度φm=43176。下面是實測的環(huán)路BODE 圖。實測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)影響的結果。 隔離的電流型BUCK(TDA16888
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