<abbr id="kc8ii"><menu id="kc8ii"></menu></abbr>
  • <input id="kc8ii"><tbody id="kc8ii"></tbody></input><table id="kc8ii"><source id="kc8ii"></source></table><kbd id="kc8ii"></kbd>
    <center id="kc8ii"><table id="kc8ii"></table></center>
  • <input id="kc8ii"></input>
    <abbr id="kc8ii"></abbr>
  • <abbr id="kc8ii"></abbr>
  • <center id="kc8ii"><table id="kc8ii"></table></center>
    <abbr id="kc8ii"></abbr>
    你的位置:首頁 > 電路保護(hù) > 正文

    控制環(huán)路設(shè)計——反激篇

    發(fā)布時間:2021-07-27 責(zé)任編輯:lina

    【導(dǎo)讀】說到環(huán)路,我相信對于電源工程師來說都是個頭疼的問題。經(jīng)常會有初學(xué)者在設(shè)計一款電源后,調(diào)試時發(fā)現(xiàn)波形雜亂,還伴隨著花里胡哨的震蕩,但又無從下手。因為環(huán)路理論涉及的知識比較廣,確實不是看一篇兩篇文章就能搞懂的,因此我計劃開設(shè)一個小專題,專門來研究環(huán)路。
     
    說到環(huán)路,我相信對于電源工程師來說都是個頭疼的問題。經(jīng)常會有初學(xué)者在設(shè)計一款電源后,調(diào)試時發(fā)現(xiàn)波形雜亂,還伴隨著花里胡哨的震蕩,但又無從下手。因為環(huán)路理論涉及的知識比較廣,確實不是看一篇兩篇文章就能搞懂的,因此我計劃開設(shè)一個小專題,專門來研究環(huán)路。我們不從繁瑣的理論知識去學(xué)習(xí)和認(rèn)知環(huán)路,而是通過一個實際案例來分析關(guān)于環(huán)路的方方面面,碰到環(huán)路問題就想解決辦法。希望大家都能有所收獲。
     
    開篇,我舉一個開關(guān)電源調(diào)試過程中會碰到的一個常見的問題:
     
    控制環(huán)路設(shè)計——反激篇

    控制環(huán)路設(shè)計——反激篇
     
    我們在調(diào)試的時候,可能會遇到波形劇烈抖動,且無規(guī)律,可能還伴隨著大小波的情況。遇到這種現(xiàn)象那么我們就要考慮是不是我們的環(huán)路設(shè)計出現(xiàn)了問題。
     
    一、反激介紹——穩(wěn)壓電源是如何工作的?
     
    控制環(huán)路設(shè)計——反激篇
     
    從圖中我們可以看出,一個開關(guān)電源是有功率級+調(diào)制器+補(bǔ)償器組成的。我們前面有分析過反激變換器的工作原理以及計算,在這里進(jìn)行一個小總結(jié):
    1、Vout 每時每刻參考 Vref 進(jìn)行比較以獲得誤差 ?= Vref –k*Vout 。
    2、誤差補(bǔ)償?shù)玫娇刂菩盘枴?/div>
    3、調(diào)制器將控制信號轉(zhuǎn)移到 PWM。
    4、功率級做出反應(yīng)以盡可能地減小 ?。
     
    經(jīng)過上述過程,我們就能理解反激變換器在閉環(huán)控制時的工作過程。
     
    那么,客戶想要一個啥樣的電源呢?
    1、穩(wěn)定--無論負(fù)載、輸入、溫度和其他條件如何。
    2、精準(zhǔn)--輸出就是我們想要的。
    3、快速--對任何傳入擾動(例如負(fù)載瞬變)的快速反應(yīng)。
     
    控制環(huán)路設(shè)計——反激篇
     
    一、反激穩(wěn)態(tài)——什么是極點、零點和bode圖?
     
    概念我就不在這里啰嗦了,后續(xù)我們會逐一討論。先來看看,對于一個電路開環(huán)的傳遞函數(shù)是啥樣的?
     
    控制環(huán)路設(shè)計——反激篇
     
    求解 N(s)=0 得到零,求解 D(s)=0 得到極點。舉個例子:
     
    控制環(huán)路設(shè)計——反激篇
     
    我們分別令分子、分母=0,可以得到:
     
    控制環(huán)路設(shè)計——反激篇
     
    根據(jù)以上式子我們可以畫出響應(yīng)的bode圖,也就是增益和相位:
     
    控制環(huán)路設(shè)計——反激篇
     
    實際中,我們得到的不是這種圖像,而是平滑曲線。
     
    控制環(huán)路設(shè)計——反激篇
     
    了解了相關(guān)傳遞函數(shù),我們就來分析震蕩是怎么產(chǎn)生的,我們?nèi)绾稳ケ苊庹鹗帲?/div>
     
    我們先來看看反激的閉環(huán)系統(tǒng)是長啥樣的?
     
    控制環(huán)路設(shè)計——反激篇
     
    前面我們小結(jié)了一波反激變換器的閉環(huán)工作方式,我們在這里直接用方框圖來說明。K:反饋,G(s):補(bǔ)償,F(xiàn)(s):PWM控制器,H(s):功率級。由此我們可以寫出,該閉環(huán)控制環(huán)路的傳遞函數(shù):
     
    控制環(huán)路設(shè)計——反激篇
     
    從中我們可以看到,KG(s)F(s)H(s)是一個開環(huán)的傳遞函數(shù),如果出現(xiàn)分母為零,那么該等式就無解,也就是說系統(tǒng)永遠(yuǎn)也不會穩(wěn)定,就會出現(xiàn)自激振蕩的現(xiàn)象:
     
    控制環(huán)路設(shè)計——反激篇
     
    但是,一般我們實際測試過程中,用的最多的是環(huán)路分析儀,這些等式只是在理論分析的過程中才會用到,那么實際我們通過環(huán)路分析儀測試出來的bode圖如何去判斷系統(tǒng)是否穩(wěn)定呢?
     
    我們首先要了解,環(huán)路分析儀出來后,有一個相位phase和一個增益gain,我們怎么去看。
     
    控制環(huán)路設(shè)計——反激篇
     
    一般而言,測試出來橫坐標(biāo)都是頻率的十倍頻,雙坐標(biāo)系中有dB單位的是對應(yīng)的增益,以多少°對應(yīng)的是相位。從圖中我們可以得到啥呢?首先是增益的過零點處,所對應(yīng)的的橫坐標(biāo)我們叫穿越頻率,增益過零點處對應(yīng)的相位與180°的差值的絕對值為相位裕度,相位過180°處所對應(yīng)的增益與0dB的差值的絕對值是增益余量。
     
    知道這寫bode圖上的信息后,我們還需要了解這些穿越頻率、相位裕度、增益余量到低多少合適?
     
    對于增益余量,我們希望每個周期的單次噪聲都可以衰減到1/4,即:
     
    控制環(huán)路設(shè)計——反激篇
     
    控制環(huán)路設(shè)計——反激篇
     
    我們通過圖中可以了解到:
     
    1)Q 因子為 0.5(臨界響應(yīng))意味著相位裕度為 76°
    2)45°的相位裕度對應(yīng)于 1.2 的 Q:振蕩響應(yīng)!
     
    了解了以上信息,到底啥樣的bode圖是我們所需要的呢?
     
    控制環(huán)路設(shè)計——反激篇
     
    總結(jié)一下:
    穩(wěn)定--較高的相位裕度
    快速--合適的帶寬(即穿越頻率)
    精準(zhǔn)--高直流增益
     
    控制環(huán)路設(shè)計——反激篇
     
    其實,這些圖像我們在分析的時候可以用mathcad去畫出來的,首先我們需要算出反激的傳遞函數(shù),舉個例子:
     
    控制環(huán)路設(shè)計——反激篇
     
    要去畫出系統(tǒng)的小信號模型,其次針對反饋、控制器、功率級進(jìn)行重點拆分,即影響環(huán)路的器件,最后就能列出表達(dá)式:
     
    控制環(huán)路設(shè)計——反激篇
     
    這個怎么寫出來的,后面我們也會一一講到。接下來我們就可以根據(jù)等式代入已知量:
     
    控制環(huán)路設(shè)計——反激篇
     
    控制環(huán)路設(shè)計——反激篇
     
    三、補(bǔ)償環(huán)路設(shè)計
     
    在設(shè)計之前我們要了解,補(bǔ)償器的基本原型:
     
    1、Type1:1極點在原點,無相位提升
     
    控制環(huán)路設(shè)計——反激篇
     
    2、Type2:原點1極點,1零1極,相位提升至90°
     
    控制環(huán)路設(shè)計——反激篇
     
    3、Type3:原點1極點,2零2極,相位提升至180°
     
    控制環(huán)路設(shè)計——反激篇
     
    我們在反激變換器中,常用的是TYPE2,所以針對type2我們著重講解一下。首先為了直觀的反應(yīng)補(bǔ)償機(jī)理,我們用運(yùn)放來進(jìn)行分析。
     
    控制環(huán)路設(shè)計——反激篇
     
    根據(jù)運(yùn)放的虛短虛斷,我們可以得到傳遞函數(shù):
     
    控制環(huán)路設(shè)計——反激篇
     
    由于C2遠(yuǎn)大于C1,我們假若沒有C1可以得到:
     
    控制環(huán)路設(shè)計——反激篇
     
    根據(jù)前面章節(jié)提到的算法,我們可以畫出type2的bode圖:
     
    控制環(huán)路設(shè)計——反激篇
     
    也就反映出,這種補(bǔ)償電路在環(huán)路中的補(bǔ)償形式。具體來看電容在環(huán)路增益中起到了哪些作用呢?
     
    (來源:星球號,作者:liuxiaofei126 )
     
    免責(zé)聲明:本文為轉(zhuǎn)載文章,轉(zhuǎn)載此文目的在于傳遞更多信息,版權(quán)歸原作者所有。本文所用視頻、圖片、文字如涉及作品版權(quán)問題,請電話或者郵箱聯(lián)系小編進(jìn)行侵刪。
     
     
    特別推薦
    技術(shù)文章更多>>
    技術(shù)白皮書下載更多>>
    熱門搜索
    ?

    關(guān)閉

    ?

    關(guān)閉

    自拍中文精品无码| 四虎成人精品国产永久免费无码 | 国产精品无码素人福利| 亚洲中文字幕伊人久久无码| av无码一区二区三区| 中文字幕精品无码一区二区| 国产精品中文久久久久久久| 无码乱人伦一区二区亚洲一 | а天堂8中文最新版在线官网| 蜜桃臀无码内射一区二区三区| 亚洲日韩在线中文字幕综合| 无码中文人妻在线一区二区三区 | 色欲香天天综合网无码| 亚洲爆乳无码专区| 国产精品99久久久精品无码 | 久久亚洲日韩看片无码| 波多野结衣中文字幕在线| 手机在线观看?v无码片| 精品亚洲A∨无码一区二区三区 | 久久精品aⅴ无码中文字字幕不卡 久久精品无码一区二区WWW | 免费无码国产V片在线观看| 无码人妻一区二区三区免费看| 亚洲精品人成无码中文毛片 | 亚洲AV永久无码天堂影院| 精品欧洲av无码一区二区| 无码中文人妻视频2019| 国产AⅤ无码专区亚洲AV| 区三区激情福利综合中文字幕在线一区 | 精品久久久久久无码中文字幕 | 国产∨亚洲V天堂无码久久久| 亚洲AV无码第一区二区三区| 中文字幕久久精品无码| 国产网红主播无码精品| 国产成人麻豆亚洲综合无码精品 | 炫硕日本一区二区三区综合区在线中文字幕 | 7国产欧美日韩综合天堂中文久久久久| 中文文字幕文字幕亚洲色| 亚洲精品无码专区在线播放| 亚洲国产91精品无码专区| 亚洲午夜无码片在线观看影院猛| 爽到高潮无码视频在线观看|