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开关电源控制环设计

资料介绍
Astec - 开关电源控制环设计 - By Smartway开关电源控制环设计
资料来源:Switching power supply control loop design(ASTEC-Application Note 5) 译者:smartway

1.

绪论

在开关模式的功率转换器中, 功率开关的导通时间是根据输入和输出电压来调节的。 因 而, 功率转换器是一种反映输入与输出的变化而使其导通时间被调制的独立控制系统。 由于 理论近似, 控制环的设计往往陷入复杂的方程式中, 使开关电源的控制设计面临挑战并且常 常走入误区。 下面几页将展示控制环的简单化近似分析, 首先大体了解开关电源系统中影响 性能的各种参数。 给出一个实际的开关电源作为演示以表明哪些器件与设计控制环的特性有 关。测试结果和测量方法也包含在其中。

2.

基本控制环概念

2.1 传输函数和博得图
系统的传输函数定义为输出除以输入。 它由增益和相位因素组成并可以在博得图上分别 用图形表示。整个系统的闭环增益是环路里各个部分增益的乘积。在博得图中,增益用对数 图表示。因为两个数的乘积的对数等于他们各自对数的和,他们的增益可以画成图相加。系 统的相位是整个环路相移之和。

2.2 极点
数学上,在传输方程式中,当分母为零时会产生一个极点。在图形上,当增益以 20dB 每十倍频的斜率开始递减时, 在博得图上会产生一个极点。 图 1 举例说明一个低通滤波器通 常在系统中产生一个极点。其传输函数和博得图也一并给出。

2.3 零点
零点是频域范围内的传输函数当分子等于零时产生的。在博得图中,零点发生在增益 以 20dB 每十倍频的斜率开始递增的点,并伴随有 90 度的相位超前。图 2 描述一个由高通 滤波器电路引起的零点。

存在第二种零点,即右半平面零点,它引起相位滞后而非超前。伴随着增益递增,右半 平面零点引起 90 度的相位滞后。右半平面零点经常出现于 BO……
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