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反激電源設(shè)計及應(yīng)用之六:控制環(huán)路設(shè)計.

作為應(yīng)用工程師,每天接觸的是電源的設(shè)計工程師,發(fā)現(xiàn)不管是電源的老手,高手,新手,幾乎對控制環(huán)路的設(shè)計一籌莫展,基本上靠實驗.靠實驗當(dāng)然是可以的,但出問題時往往無從下手,在這里我想以反激電源為例子(在所有拓?fù)渲协h(huán)路是最難的,由于RHZ的存在),大概說一下怎么計算,至少使大家在有問題時能從理論上分析出解決問題的思路.
全部回復(fù)(375)
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cmg
LV.9
2
2004-05-12 13:34
一些基本知識,零,極點的概念
示意圖:
500) {this.resized=true; this.width=500; this.alt='這是一張縮略圖，點擊可放大。\n按住CTRL，滾動鼠標(biāo)滾輪可自由縮放';this.style.cursor='hand'}" onclick="if(!this.resized) {return true;} else {window.open('http://u.dianyuan.com/bbs/u/17/1084340048.jpg');}" onmousewheel="return imgzoom(this);">
500) {this.resized=true; this.width=500; this.alt='這是一張縮略圖，點擊可放大。\n按住CTRL，滾動鼠標(biāo)滾輪可自由縮放';this.style.cursor='hand'}" onclick="if(!this.resized) {return true;} else {window.open('http://u.dianyuan.com/bbs/u/17/1084340058.jpg');}" onmousewheel="return imgzoom(this);">
500) {this.resized=true; this.width=500; this.alt='這是一張縮略圖，點擊可放大。\n按住CTRL，滾動鼠標(biāo)滾輪可自由縮放';this.style.cursor='hand'}" onclick="if(!this.resized) {return true;} else {window.open('http://u.dianyuan.com/bbs/u/17/1084340069.jpg');}" onmousewheel="return imgzoom(this);">
500) {this.resized=true; this.width=500; this.alt='這是一張縮略圖，點擊可放大。\n按住CTRL，滾動鼠標(biāo)滾輪可自由縮放';this.style.cursor='hand'}" onclick="if(!this.resized) {return true;} else {window.open('http://u.dianyuan.com/bbs/u/17/1084340078.jpg');}" onmousewheel="return imgzoom(this);">
這里給出了右半平面零點的原理表示,這對用PSPICE做仿真很有用,可以直接套用此圖.
1
回復(fù)
2004-05-12 15:39
@cmg
一些基本知識,零,極點的概念示意圖:[圖片]500){this.resized=true;this.width=500;this.alt='這是一張縮略圖，點擊可放大。\n按住CTRL，滾動鼠標(biāo)滾輪可自由縮放';this.style.cursor='hand'}"onclick="if(!this.resized){returntrue;}else{window.open('http://u.dianyuan.com/bbs/u/17/1084340048.jpg');}"onmousewheel="returnimgzoom(this);">[圖片]500){this.resized=true;this.width=500;this.alt='這是一張縮略圖，點擊可放大。\n按住CTRL，滾動鼠標(biāo)滾輪可自由縮放';this.style.cursor='hand'}"onclick="if(!this.resized){returntrue;}else{window.open('http://u.dianyuan.com/bbs/u/17/1084340058.jpg');}"onmousewheel="returnimgzoom(this);">[圖片]500){this.resized=true;this.width=500;this.alt='這是一張縮略圖，點擊可放大。\n按住CTRL，滾動鼠標(biāo)滾輪可自由縮放';this.style.cursor='hand'}"onclick="if(!this.resized){returntrue;}else{window.open('http://u.dianyuan.com/bbs/u/17/1084340069.jpg');}"onmousewheel="returnimgzoom(this);">[圖片]500){this.resized=true;this.width=500;this.alt='這是一張縮略圖，點擊可放大。\n按住CTRL，滾動鼠標(biāo)滾輪可自由縮放';this.style.cursor='hand'}"onclick="if(!this.resized){returntrue;}else{window.open('http://u.dianyuan.com/bbs/u/17/1084340078.jpg');}"onmousewheel="returnimgzoom(this);">這里給出了右半平面零點的原理表示,這對用PSPICE做仿真很有用,可以直接套用此圖.
兄弟很久不見了,近來到那里玩去了?
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power0
LV.2
4
2004-05-12 17:14
@cmg
一些基本知識,零,極點的概念示意圖:[圖片]500){this.resized=true;this.width=500;this.alt='這是一張縮略圖，點擊可放大。\n按住CTRL，滾動鼠標(biāo)滾輪可自由縮放';this.style.cursor='hand'}"onclick="if(!this.resized){returntrue;}else{window.open('http://u.dianyuan.com/bbs/u/17/1084340048.jpg');}"onmousewheel="returnimgzoom(this);">[圖片]500){this.resized=true;this.width=500;this.alt='這是一張縮略圖，點擊可放大。\n按住CTRL，滾動鼠標(biāo)滾輪可自由縮放';this.style.cursor='hand'}"onclick="if(!this.resized){returntrue;}else{window.open('http://u.dianyuan.com/bbs/u/17/1084340058.jpg');}"onmousewheel="returnimgzoom(this);">[圖片]500){this.resized=true;this.width=500;this.alt='這是一張縮略圖，點擊可放大。\n按住CTRL，滾動鼠標(biāo)滾輪可自由縮放';this.style.cursor='hand'}"onclick="if(!this.resized){returntrue;}else{window.open('http://u.dianyuan.com/bbs/u/17/1084340069.jpg');}"onmousewheel="returnimgzoom(this);">[圖片]500){this.resized=true;this.width=500;this.alt='這是一張縮略圖，點擊可放大。\n按住CTRL，滾動鼠標(biāo)滾輪可自由縮放';this.style.cursor='hand'}"onclick="if(!this.resized){returntrue;}else{window.open('http://u.dianyuan.com/bbs/u/17/1084340078.jpg');}"onmousewheel="returnimgzoom(this);">這里給出了右半平面零點的原理表示,這對用PSPICE做仿真很有用,可以直接套用此圖.
不錯.學(xué)校的教授們也應(yīng)該來看看,免得讓我們出來混的時候又得再看一遍書.
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cmg
LV.9
5
2004-05-12 17:34
500) {this.resized=true; this.width=500; this.alt='這是一張縮略圖，點擊可放大。\n按住CTRL，滾動鼠標(biāo)滾輪可自由縮放';this.style.cursor='hand'}" onclick="if(!this.resized) {return true;} else {window.open('http://u.dianyuan.com/bbs/u/17/1084354321.jpg');}" onmousewheel="return imgzoom(this);">
單極點補償,適用于電流型控制和工作在DCM方式并且濾波電容的ESR零點頻率較低的電源.其主要作用原理是把控制帶寬拉低,在功率部分或加有其他補償?shù)牟糠值南辔贿_到180度以前使其增益降到0dB. 也叫主極點補償.

500) {this.resized=true; this.width=500; this.alt='這是一張縮略圖，點擊可放大。\n按住CTRL，滾動鼠標(biāo)滾輪可自由縮放';this.style.cursor='hand'}" onclick="if(!this.resized) {return true;} else {window.open('http://u.dianyuan.com/bbs/u/17/1084354339.jpg');}" onmousewheel="return imgzoom(this);">
雙極點,單零點補償,適用于功率部分只有一個極點的補償.如:所有電流型控制和
非連續(xù)方式電壓型控制.


500) {this.resized=true; this.width=500; this.alt='這是一張縮略圖，點擊可放大。\n按住CTRL，滾動鼠標(biāo)滾輪可自由縮放';this.style.cursor='hand'}" onclick="if(!this.resized) {return true;} else {window.open('http://u.dianyuan.com/bbs/u/17/1084354384.jpg');}" onmousewheel="return imgzoom(this);">
三極點,雙零點補償.適用于輸出帶LC諧振的拓?fù)?如所有沒有用電流型控制的電感電流連續(xù)方式拓?fù)?
注:2,3中公式里面根據(jù)實際情況有些簡化.一般C2<
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lemon_ybn
LV.5
6
2004-05-13 08:59
@cmg
[圖片]500){this.resized=true;this.width=500;this.alt='這是一張縮略圖，點擊可放大。\n按住CTRL，滾動鼠標(biāo)滾輪可自由縮放';this.style.cursor='hand'}"onclick="if(!this.resized){returntrue;}else{window.open('http://u.dianyuan.com/bbs/u/17/1084354321.jpg');}"onmousewheel="returnimgzoom(this);">單極點補償,適用于電流型控制和工作在DCM方式并且濾波電容的ESR零點頻率較低的電源.其主要作用原理是把控制帶寬拉低,在功率部分或加有其他補償?shù)牟糠值南辔贿_到180度以前使其增益降到0dB.也叫主極點補償.[圖片]500){this.resized=true;this.width=500;this.alt='這是一張縮略圖，點擊可放大。\n按住CTRL，滾動鼠標(biāo)滾輪可自由縮放';this.style.cursor='hand'}"onclick="if(!this.resized){returntrue;}else{window.open('http://u.dianyuan.com/bbs/u/17/1084354339.jpg');}"onmousewheel="returnimgzoom(this);">雙極點,單零點補償,適用于功率部分只有一個極點的補償.如:所有電流型控制和非連續(xù)方式電壓型控制.[圖片]500){this.resized=true;this.width=500;this.alt='這是一張縮略圖，點擊可放大。\n按住CTRL，滾動鼠標(biāo)滾輪可自由縮放';this.style.cursor='hand'}"onclick="if(!this.resized){returntrue;}else{window.open('http://u.dianyuan.com/bbs/u/17/1084354384.jpg');}"onmousewheel="returnimgzoom(this);">三極點,雙零點補償.適用于輸出帶LC諧振的拓?fù)?如所有沒有用電流型控制的電感電流連續(xù)方式拓?fù)?注:2,3中公式里面根據(jù)實際情況有些簡化.一般C2
老兄,快點呀,我對這方面總是搞不懂!
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eastlaker
LV.4
7
2004-05-13 10:05
@cmg
一些基本知識,零,極點的概念示意圖:[圖片]500){this.resized=true;this.width=500;this.alt='這是一張縮略圖，點擊可放大。\n按住CTRL，滾動鼠標(biāo)滾輪可自由縮放';this.style.cursor='hand'}"onclick="if(!this.resized){returntrue;}else{window.open('http://u.dianyuan.com/bbs/u/17/1084340048.jpg');}"onmousewheel="returnimgzoom(this);">[圖片]500){this.resized=true;this.width=500;this.alt='這是一張縮略圖，點擊可放大。\n按住CTRL，滾動鼠標(biāo)滾輪可自由縮放';this.style.cursor='hand'}"onclick="if(!this.resized){returntrue;}else{window.open('http://u.dianyuan.com/bbs/u/17/1084340058.jpg');}"onmousewheel="returnimgzoom(this);">[圖片]500){this.resized=true;this.width=500;this.alt='這是一張縮略圖，點擊可放大。\n按住CTRL，滾動鼠標(biāo)滾輪可自由縮放';this.style.cursor='hand'}"onclick="if(!this.resized){returntrue;}else{window.open('http://u.dianyuan.com/bbs/u/17/1084340069.jpg');}"onmousewheel="returnimgzoom(this);">[圖片]500){this.resized=true;this.width=500;this.alt='這是一張縮略圖，點擊可放大。\n按住CTRL，滾動鼠標(biāo)滾輪可自由縮放';this.style.cursor='hand'}"onclick="if(!this.resized){returntrue;}else{window.open('http://u.dianyuan.com/bbs/u/17/1084340078.jpg');}"onmousewheel="returnimgzoom(this);">這里給出了右半平面零點的原理表示,這對用PSPICE做仿真很有用,可以直接套用此圖.
這兩天正好碰到反饋環(huán)不穩(wěn)定,導(dǎo)致開關(guān)占空比有很大波動....
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cmg
LV.9
8
2004-05-13 10:05
環(huán)路穩(wěn)定的標(biāo)準(zhǔn).
只要在增益為1時(0dB)整個環(huán)路的相移小于360度,環(huán)路就是穩(wěn)定的.
但如果相移接近360度,會產(chǎn)生兩個問題:1)相移可能因為溫度,負(fù)載及分布參數(shù)的
變化而達到360度而產(chǎn)生震蕩;2)接近360度,電源的階躍響應(yīng)(瞬時加減載)表現(xiàn)為強烈震蕩,使輸出達到穩(wěn)定的時間加長,超調(diào)量增加.如下圖所示具體關(guān)系.
500) {this.resized=true; this.width=500; this.alt='這是一張縮略圖，點擊可放大。\n按住CTRL，滾動鼠標(biāo)滾輪可自由縮放';this.style.cursor='hand'}" onclick="if(!this.resized) {return true;} else {window.open('http://u.dianyuan.com/bbs/u/17/1084413832.jpg');}" onmousewheel="return imgzoom(this);">
500) {this.resized=true; this.width=500; this.alt='這是一張縮略圖，點擊可放大。\n按住CTRL，滾動鼠標(biāo)滾輪可自由縮放';this.style.cursor='hand'}" onclick="if(!this.resized) {return true;} else {window.open('http://u.dianyuan.com/bbs/u/17/1084413842.jpg');}" onmousewheel="return imgzoom(this);">
所以環(huán)路要留一定的相位裕量,如圖Q=1時輸出是表現(xiàn)最好的,所以相位裕量的最佳值為52度左右,工程上一般取45度以上.如下圖所示:

500) {this.resized=true; this.width=500; this.alt='這是一張縮略圖，點擊可放大。\n按住CTRL，滾動鼠標(biāo)滾輪可自由縮放';this.style.cursor='hand'}" onclick="if(!this.resized) {return true;} else {window.open('http://u.dianyuan.com/bbs/u/17/1084413900.jpg');}" onmousewheel="return imgzoom(this);">
這里要注意一點,就是補償放大器工作在負(fù)反饋狀態(tài),本身就有180度相移,所以留給功率部分和補償網(wǎng)絡(luò)的只有180度.幅值裕度不管用上面哪種補償方式都是自動滿足的,所以設(shè)計時一般不用特別考慮.由于增益曲線為-20dB/decade時,此曲線引起的最大相移為90度,尚有90度裕量,所以一般最后合成的整個增益曲線應(yīng)該為-20dB/decade部分穿過0dB.在低于0dB帶寬后,曲線最好為-40dB/decade,這樣增益會迅速上升,低頻部分增益很高,使電源輸出的直流部分誤差非常小,既電源有很好的負(fù)載和線路調(diào)整率.
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frank
LV.8
9
2004-05-13 14:04
@cmg
環(huán)路穩(wěn)定的標(biāo)準(zhǔn).只要在增益為1時(0dB)整個環(huán)路的相移小于360度,環(huán)路就是穩(wěn)定的.但如果相移接近360度,會產(chǎn)生兩個問題:1)相移可能因為溫度,負(fù)載及分布參數(shù)的變化而達到360度而產(chǎn)生震蕩;2)接近360度,電源的階躍響應(yīng)(瞬時加減載)表現(xiàn)為強烈震蕩,使輸出達到穩(wěn)定的時間加長,超調(diào)量增加.如下圖所示具體關(guān)系.[圖片]500){this.resized=true;this.width=500;this.alt='這是一張縮略圖，點擊可放大。\n按住CTRL，滾動鼠標(biāo)滾輪可自由縮放';this.style.cursor='hand'}"onclick="if(!this.resized){returntrue;}else{window.open('http://u.dianyuan.com/bbs/u/17/1084413832.jpg');}"onmousewheel="returnimgzoom(this);">[圖片]500){this.resized=true;this.width=500;this.alt='這是一張縮略圖，點擊可放大。\n按住CTRL，滾動鼠標(biāo)滾輪可自由縮放';this.style.cursor='hand'}"onclick="if(!this.resized){returntrue;}else{window.open('http://u.dianyuan.com/bbs/u/17/1084413842.jpg');}"onmousewheel="returnimgzoom(this);">所以環(huán)路要留一定的相位裕量,如圖Q=1時輸出是表現(xiàn)最好的,所以相位裕量的最佳值為52度左右,工程上一般取45度以上.如下圖所示:[圖片]500){this.resized=true;this.width=500;this.alt='這是一張縮略圖，點擊可放大。\n按住CTRL，滾動鼠標(biāo)滾輪可自由縮放';this.style.cursor='hand'}"onclick="if(!this.resized){returntrue;}else{window.open('http://u.dianyuan.com/bbs/u/17/1084413900.jpg');}"onmousewheel="returnimgzoom(this);">這里要注意一點,就是補償放大器工作在負(fù)反饋狀態(tài),本身就有180度相移,所以留給功率部分和補償網(wǎng)絡(luò)的只有180度.幅值裕度不管用上面哪種補償方式都是自動滿足的,所以設(shè)計時一般不用特別考慮.由于增益曲線為-20dB/decade時,此曲線引起的最大相移為90度,尚有90度裕量,所以一般最后合成的整個增益曲線應(yīng)該為-20dB/decade部分穿過0dB.在低于0dB帶寬后,曲線最好為-40dB/decade,這樣增益會迅速上升,低頻部分增益很高,使電源輸出的直流部分誤差非常小,既電源有很好的負(fù)載和線路調(diào)整率.
ok
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2004-05-13 14:32
@cmg
環(huán)路穩(wěn)定的標(biāo)準(zhǔn).只要在增益為1時(0dB)整個環(huán)路的相移小于360度,環(huán)路就是穩(wěn)定的.但如果相移接近360度,會產(chǎn)生兩個問題:1)相移可能因為溫度,負(fù)載及分布參數(shù)的變化而達到360度而產(chǎn)生震蕩;2)接近360度,電源的階躍響應(yīng)(瞬時加減載)表現(xiàn)為強烈震蕩,使輸出達到穩(wěn)定的時間加長,超調(diào)量增加.如下圖所示具體關(guān)系.[圖片]500){this.resized=true;this.width=500;this.alt='這是一張縮略圖，點擊可放大。\n按住CTRL，滾動鼠標(biāo)滾輪可自由縮放';this.style.cursor='hand'}"onclick="if(!this.resized){returntrue;}else{window.open('http://u.dianyuan.com/bbs/u/17/1084413832.jpg');}"onmousewheel="returnimgzoom(this);">[圖片]500){this.resized=true;this.width=500;this.alt='這是一張縮略圖，點擊可放大。\n按住CTRL，滾動鼠標(biāo)滾輪可自由縮放';this.style.cursor='hand'}"onclick="if(!this.resized){returntrue;}else{window.open('http://u.dianyuan.com/bbs/u/17/1084413842.jpg');}"onmousewheel="returnimgzoom(this);">所以環(huán)路要留一定的相位裕量,如圖Q=1時輸出是表現(xiàn)最好的,所以相位裕量的最佳值為52度左右,工程上一般取45度以上.如下圖所示:[圖片]500){this.resized=true;this.width=500;this.alt='這是一張縮略圖，點擊可放大。\n按住CTRL，滾動鼠標(biāo)滾輪可自由縮放';this.style.cursor='hand'}"onclick="if(!this.resized){returntrue;}else{window.open('http://u.dianyuan.com/bbs/u/17/1084413900.jpg');}"onmousewheel="returnimgzoom(this);">這里要注意一點,就是補償放大器工作在負(fù)反饋狀態(tài),本身就有180度相移,所以留給功率部分和補償網(wǎng)絡(luò)的只有180度.幅值裕度不管用上面哪種補償方式都是自動滿足的,所以設(shè)計時一般不用特別考慮.由于增益曲線為-20dB/decade時,此曲線引起的最大相移為90度,尚有90度裕量,所以一般最后合成的整個增益曲線應(yīng)該為-20dB/decade部分穿過0dB.在低于0dB帶寬后,曲線最好為-40dB/decade,這樣增益會迅速上升,低頻部分增益很高,使電源輸出的直流部分誤差非常小,既電源有很好的負(fù)載和線路調(diào)整率.
0DB線上的相移小于180度.
你的圖是正確的,描述是錯誤的,怎么會是360度呢?
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hfj
LV.3
11
2004-05-13 17:17
@初生牛犢
0DB線上的相移小于180度.你的圖是正確的,描述是錯誤的,怎么會是360度呢?
CMG已經(jīng)說了,負(fù)反饋本身就會有-180度的
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2004-05-13 18:01
謝謝郭兄不吝賜教!
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cmg
LV.9
13
2004-05-13 18:50
@大林電源
謝謝郭兄不吝賜教!
哪感說賜教,只是想完成我以前說的幾個題目.但一直很忙,沒時間.什么時候做總經(jīng)理了?
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cmg
LV.9
14
2004-05-13 18:52
@hfj
CMG已經(jīng)說了,負(fù)反饋本身就會有-180度的
回答的好,說明你已經(jīng)理解這一點了.
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cmg
LV.9
15
2004-05-13 18:57
四, 如何設(shè)計控制環(huán)路?
經(jīng)常主電路是根據(jù)應(yīng)用要求設(shè)計的,設(shè)計時一般不會提前考慮控制環(huán)路的設(shè)計.我們的前提就是假設(shè)主功率部分已經(jīng)全部設(shè)計完成,然后來探討環(huán)路設(shè)計.環(huán)路設(shè)計一般由下面幾過程組成:
1) 畫出已知部分的頻響曲線.
2) 根據(jù)實際要求和各限制條件確定帶寬頻率,既增益曲線的0dB頻率.
3) 根據(jù)步驟2)確定的帶寬頻率決定補償放大器的類型和各頻率點.使帶寬處的曲線斜率為20dB/decade,畫出整個電路的頻響曲線.
上述過程也可利用相關(guān)軟件來設(shè)計:如pspice, POWER-4-5-6.
一些解釋:
500) {this.resized=true; this.width=500; this.alt='這是一張縮略圖，點擊可放大。\n按住CTRL，滾動鼠標(biāo)滾輪可自由縮放';this.style.cursor='hand'}" onclick="if(!this.resized) {return true;} else {window.open('http://u.dianyuan.com/bbs/u/17/1084445831.jpg');}" onmousewheel="return imgzoom(this);">
已知部分的頻響曲線是指除Kea(補償放大器)外的所有部分的乘積,在波得圖上是相加.
  環(huán)路帶寬當(dāng)然希望越高越好,但受到幾方面的限制:a)香農(nóng)采樣定理決定了不可能大于1/2 Fs; b)右半平面零點(RHZ)的影響,RHZ隨輸入電壓,負(fù)載,電感量大小而變化,幾乎無法補償,我們只有把帶寬設(shè)計的遠(yuǎn)離它,一般取其1/4-1/5;c)補償放大器的帶寬不是無窮大,當(dāng)把環(huán)路帶寬設(shè)的很高時會受到補償放大器無法提供增益的限制,及電容零點受溫度影響等.所以一般實際帶寬取開關(guān)頻率的1/6-1/10
0
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okin
LV.4
16
2004-05-13 19:27
@cmg
一些基本知識,零,極點的概念示意圖:[圖片]500){this.resized=true;this.width=500;this.alt='這是一張縮略圖，點擊可放大。\n按住CTRL，滾動鼠標(biāo)滾輪可自由縮放';this.style.cursor='hand'}"onclick="if(!this.resized){returntrue;}else{window.open('http://u.dianyuan.com/bbs/u/17/1084340048.jpg');}"onmousewheel="returnimgzoom(this);">[圖片]500){this.resized=true;this.width=500;this.alt='這是一張縮略圖，點擊可放大。\n按住CTRL，滾動鼠標(biāo)滾輪可自由縮放';this.style.cursor='hand'}"onclick="if(!this.resized){returntrue;}else{window.open('http://u.dianyuan.com/bbs/u/17/1084340058.jpg');}"onmousewheel="returnimgzoom(this);">[圖片]500){this.resized=true;this.width=500;this.alt='這是一張縮略圖，點擊可放大。\n按住CTRL，滾動鼠標(biāo)滾輪可自由縮放';this.style.cursor='hand'}"onclick="if(!this.resized){returntrue;}else{window.open('http://u.dianyuan.com/bbs/u/17/1084340069.jpg');}"onmousewheel="returnimgzoom(this);">[圖片]500){this.resized=true;this.width=500;this.alt='這是一張縮略圖，點擊可放大。\n按住CTRL，滾動鼠標(biāo)滾輪可自由縮放';this.style.cursor='hand'}"onclick="if(!this.resized){returntrue;}else{window.open('http://u.dianyuan.com/bbs/u/17/1084340078.jpg');}"onmousewheel="returnimgzoom(this);">這里給出了右半平面零點的原理表示,這對用PSPICE做仿真很有用,可以直接套用此圖.
我頂!
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okin
LV.4
17
2004-05-13 19:29
好人哪!
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wb_zjqh
LV.4
18
2004-05-13 21:04
@cmg
四,如何設(shè)計控制環(huán)路?經(jīng)常主電路是根據(jù)應(yīng)用要求設(shè)計的,設(shè)計時一般不會提前考慮控制環(huán)路的設(shè)計.我們的前提就是假設(shè)主功率部分已經(jīng)全部設(shè)計完成,然后來探討環(huán)路設(shè)計.環(huán)路設(shè)計一般由下面幾過程組成:1)畫出已知部分的頻響曲線.2)根據(jù)實際要求和各限制條件確定帶寬頻率,既增益曲線的0dB頻率.3)根據(jù)步驟2)確定的帶寬頻率決定補償放大器的類型和各頻率點.使帶寬處的曲線斜率為20dB/decade,畫出整個電路的頻響曲線.上述過程也可利用相關(guān)軟件來設(shè)計:如pspice,POWER-4-5-6.一些解釋:[圖片]500){this.resized=true;this.width=500;this.alt='這是一張縮略圖，點擊可放大。\n按住CTRL，滾動鼠標(biāo)滾輪可自由縮放';this.style.cursor='hand'}"onclick="if(!this.resized){returntrue;}else{window.open('http://u.dianyuan.com/bbs/u/17/1084445831.jpg');}"onmousewheel="returnimgzoom(this);">已知部分的頻響曲線是指除Kea(補償放大器)外的所有部分的乘積,在波得圖上是相加.  環(huán)路帶寬當(dāng)然希望越高越好,但受到幾方面的限制:a)香農(nóng)采樣定理決定了不可能大于1/2Fs;b)右半平面零點(RHZ)的影響,RHZ隨輸入電壓,負(fù)載,電感量大小而變化,幾乎無法補償,我們只有把帶寬設(shè)計的遠(yuǎn)離它,一般取其1/4-1/5;c)補償放大器的帶寬不是無窮大,當(dāng)把環(huán)路帶寬設(shè)的很高時會受到補償放大器無法提供增益的限制,及電容零點受溫度影響等.所以一般實際帶寬取開關(guān)頻率的1/6-1/10
說的固然不錯,但我覺得要按上述方法設(shè)計反饋補償時,首先要能夠知道系統(tǒng)開環(huán)時的正確的傳遞函數(shù)和波特圖的起始曲線,這樣才使上面說的方法有了基礎(chǔ)或依據(jù).而初始狀態(tài)(開環(huán)狀態(tài))傳遞函數(shù)要怎樣推倒請大家說說吧.
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ditto
LV.4
19
2004-05-13 21:42
@cmg
四,如何設(shè)計控制環(huán)路?經(jīng)常主電路是根據(jù)應(yīng)用要求設(shè)計的,設(shè)計時一般不會提前考慮控制環(huán)路的設(shè)計.我們的前提就是假設(shè)主功率部分已經(jīng)全部設(shè)計完成,然后來探討環(huán)路設(shè)計.環(huán)路設(shè)計一般由下面幾過程組成:1)畫出已知部分的頻響曲線.2)根據(jù)實際要求和各限制條件確定帶寬頻率,既增益曲線的0dB頻率.3)根據(jù)步驟2)確定的帶寬頻率決定補償放大器的類型和各頻率點.使帶寬處的曲線斜率為20dB/decade,畫出整個電路的頻響曲線.上述過程也可利用相關(guān)軟件來設(shè)計:如pspice,POWER-4-5-6.一些解釋:[圖片]500){this.resized=true;this.width=500;this.alt='這是一張縮略圖，點擊可放大。\n按住CTRL，滾動鼠標(biāo)滾輪可自由縮放';this.style.cursor='hand'}"onclick="if(!this.resized){returntrue;}else{window.open('http://u.dianyuan.com/bbs/u/17/1084445831.jpg');}"onmousewheel="returnimgzoom(this);">已知部分的頻響曲線是指除Kea(補償放大器)外的所有部分的乘積,在波得圖上是相加.  環(huán)路帶寬當(dāng)然希望越高越好,但受到幾方面的限制:a)香農(nóng)采樣定理決定了不可能大于1/2Fs;b)右半平面零點(RHZ)的影響,RHZ隨輸入電壓,負(fù)載,電感量大小而變化,幾乎無法補償,我們只有把帶寬設(shè)計的遠(yuǎn)離它,一般取其1/4-1/5;c)補償放大器的帶寬不是無窮大,當(dāng)把環(huán)路帶寬設(shè)的很高時會受到補償放大器無法提供增益的限制,及電容零點受溫度影響等.所以一般實際帶寬取開關(guān)頻率的1/6-1/10
cmg講的很形象,自動控制的知識運用的也這么好,真是佩服,敬仰!我想知道tl431加光耦的反饋回路的傳遞函數(shù)怎么計算,零極點如何體現(xiàn)的,謝謝.
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cmg
LV.9
20
2004-05-13 22:20
@ditto
cmg講的很形象,自動控制的知識運用的也這么好,真是佩服,敬仰!我想知道tl431加光耦的反饋回路的傳遞函數(shù)怎么計算,零極點如何體現(xiàn)的,謝謝.
上面兩位不要急,后面就是實例設(shè)計了.
這是我為網(wǎng)友見面會寫的論文.如有興趣,15號到會上聽.
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tiger武
LV.6
21
2004-05-14 08:53
@cmg
環(huán)路穩(wěn)定的標(biāo)準(zhǔn).只要在增益為1時(0dB)整個環(huán)路的相移小于360度,環(huán)路就是穩(wěn)定的.但如果相移接近360度,會產(chǎn)生兩個問題:1)相移可能因為溫度,負(fù)載及分布參數(shù)的變化而達到360度而產(chǎn)生震蕩;2)接近360度,電源的階躍響應(yīng)(瞬時加減載)表現(xiàn)為強烈震蕩,使輸出達到穩(wěn)定的時間加長,超調(diào)量增加.如下圖所示具體關(guān)系.[圖片]500){this.resized=true;this.width=500;this.alt='這是一張縮略圖，點擊可放大。\n按住CTRL，滾動鼠標(biāo)滾輪可自由縮放';this.style.cursor='hand'}"onclick="if(!this.resized){returntrue;}else{window.open('http://u.dianyuan.com/bbs/u/17/1084413832.jpg');}"onmousewheel="returnimgzoom(this);">[圖片]500){this.resized=true;this.width=500;this.alt='這是一張縮略圖，點擊可放大。\n按住CTRL，滾動鼠標(biāo)滾輪可自由縮放';this.style.cursor='hand'}"onclick="if(!this.resized){returntrue;}else{window.open('http://u.dianyuan.com/bbs/u/17/1084413842.jpg');}"onmousewheel="returnimgzoom(this);">所以環(huán)路要留一定的相位裕量,如圖Q=1時輸出是表現(xiàn)最好的,所以相位裕量的最佳值為52度左右,工程上一般取45度以上.如下圖所示:[圖片]500){this.resized=true;this.width=500;this.alt='這是一張縮略圖，點擊可放大。\n按住CTRL，滾動鼠標(biāo)滾輪可自由縮放';this.style.cursor='hand'}"onclick="if(!this.resized){returntrue;}else{window.open('http://u.dianyuan.com/bbs/u/17/1084413900.jpg');}"onmousewheel="returnimgzoom(this);">這里要注意一點,就是補償放大器工作在負(fù)反饋狀態(tài),本身就有180度相移,所以留給功率部分和補償網(wǎng)絡(luò)的只有180度.幅值裕度不管用上面哪種補償方式都是自動滿足的,所以設(shè)計時一般不用特別考慮.由于增益曲線為-20dB/decade時,此曲線引起的最大相移為90度,尚有90度裕量,所以一般最后合成的整個增益曲線應(yīng)該為-20dB/decade部分穿過0dB.在低于0dB帶寬后,曲線最好為-40dB/decade,這樣增益會迅速上升,低頻部分增益很高,使電源輸出的直流部分誤差非常小,既電源有很好的負(fù)載和線路調(diào)整率.
“在低于0dB帶寬后,曲線最好為-40dB/decade,這樣增益會迅速上升,低頻部分增益很高,使電源輸出的直流部分誤差非常小,既電源有很好的負(fù)載和線路調(diào)整率.”
這段話怎么樣解釋呢,聽起來很有道理,但我在“Switching power supplu design"一書中它講的是:增加低頻部分的增益,是為了抑制市電的100HZ的紋波脈動,當(dāng)時我也不清楚怎么解釋,不知請能幫忙解釋一下.謝謝了!
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tiger武
LV.6
22
2004-05-14 09:04
@cmg
四,如何設(shè)計控制環(huán)路?經(jīng)常主電路是根據(jù)應(yīng)用要求設(shè)計的,設(shè)計時一般不會提前考慮控制環(huán)路的設(shè)計.我們的前提就是假設(shè)主功率部分已經(jīng)全部設(shè)計完成,然后來探討環(huán)路設(shè)計.環(huán)路設(shè)計一般由下面幾過程組成:1)畫出已知部分的頻響曲線.2)根據(jù)實際要求和各限制條件確定帶寬頻率,既增益曲線的0dB頻率.3)根據(jù)步驟2)確定的帶寬頻率決定補償放大器的類型和各頻率點.使帶寬處的曲線斜率為20dB/decade,畫出整個電路的頻響曲線.上述過程也可利用相關(guān)軟件來設(shè)計:如pspice,POWER-4-5-6.一些解釋:[圖片]500){this.resized=true;this.width=500;this.alt='這是一張縮略圖，點擊可放大。\n按住CTRL，滾動鼠標(biāo)滾輪可自由縮放';this.style.cursor='hand'}"onclick="if(!this.resized){returntrue;}else{window.open('http://u.dianyuan.com/bbs/u/17/1084445831.jpg');}"onmousewheel="returnimgzoom(this);">已知部分的頻響曲線是指除Kea(補償放大器)外的所有部分的乘積,在波得圖上是相加.  環(huán)路帶寬當(dāng)然希望越高越好,但受到幾方面的限制:a)香農(nóng)采樣定理決定了不可能大于1/2Fs;b)右半平面零點(RHZ)的影響,RHZ隨輸入電壓,負(fù)載,電感量大小而變化,幾乎無法補償,我們只有把帶寬設(shè)計的遠(yuǎn)離它,一般取其1/4-1/5;c)補償放大器的帶寬不是無窮大,當(dāng)把環(huán)路帶寬設(shè)的很高時會受到補償放大器無法提供增益的限制,及電容零點受溫度影響等.所以一般實際帶寬取開關(guān)頻率的1/6-1/10
“環(huán)路帶寬當(dāng)然希望越高越好”,這話似有不妥之處,環(huán)路的帶寬不能一味求大,當(dāng)然了,帶寬大,對輸入端信號的控制能力強,而在另一方面,對輸入端的高頻干擾的抑制力就會減弱,因此環(huán)路帶寬的選擇是個折中的考慮,還請cmg老師指教.
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tiger武
LV.6
23
2004-05-14 09:07
講的非常好!
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2004-05-14 10:14
@cmg
上面兩位不要急,后面就是實例設(shè)計了.這是我為網(wǎng)友見面會寫的論文.如有興趣,15號到會上聽.
“搞電源不識CMG,便是牛人也nothing”

不能去深圳聽CMG講述此文,真乃畢生恨事!
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sologong
LV.5
25
2004-05-14 11:29
@cmg
上面兩位不要急,后面就是實例設(shè)計了.這是我為網(wǎng)友見面會寫的論文.如有興趣,15號到會上聽.
期盼中
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yakyao
LV.2
26
2004-05-14 12:19
@tiger武
“在低于0dB帶寬后,曲線最好為-40dB/decade,這樣增益會迅速上升,低頻部分增益很高,使電源輸出的直流部分誤差非常小,既電源有很好的負(fù)載和線路調(diào)整率.”這段話怎么樣解釋呢,聽起來很有道理,但我在“Switchingpowersuppludesign"一書中它講的是:增加低頻部分的增益,是為了抑制市電的100HZ的紋波脈動,當(dāng)時我也不清楚怎么解釋,不知請能幫忙解釋一下.謝謝了!
談?wù)勎业睦斫?整個環(huán)路的直流增益在低頻時越高越好,這樣一是可以抑制輸入電壓的低頻噪聲,如您所說的市電100Hz;二是可以使得輸出電壓相對于參考電壓的直流誤差減小.零極點的主要作用就是為了增加低頻時的增益.
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yakyao
LV.2
27
2004-05-14 12:24
@tiger武
“環(huán)路帶寬當(dāng)然希望越高越好”,這話似有不妥之處,環(huán)路的帶寬不能一味求大,當(dāng)然了,帶寬大,對輸入端信號的控制能力強,而在另一方面,對輸入端的高頻干擾的抑制力就會減弱,因此環(huán)路帶寬的選擇是個折中的考慮,還請cmg老師指教.
講的好,環(huán)路帶寬應(yīng)該是一個折中的選擇.曾經(jīng)看到一個選擇方案:在降壓型電源中環(huán)路帶寬設(shè)定為工作頻率的1/5左右.
另外環(huán)路帶寬希望寬的原因是不是為了使得系統(tǒng)的瞬態(tài)響應(yīng)改善(transient response)?
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sunyy
LV.5
28
2004-05-14 12:25
@cmg
上面兩位不要急,后面就是實例設(shè)計了.這是我為網(wǎng)友見面會寫的論文.如有興趣,15號到會上聽.
cmg大師,寫本書吧好不好!
做電源的弟兄們都等著呢!
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tiger武
LV.6
29
2004-05-14 13:23
@yakyao
談?wù)勎业睦斫?整個環(huán)路的直流增益在低頻時越高越好,這樣一是可以抑制輸入電壓的低頻噪聲,如您所說的市電100Hz;二是可以使得輸出電壓相對于參考電壓的直流誤差減小.零極點的主要作用就是為了增加低頻時的增益.
是啊,書上是這么說的,但怎么解釋呢,照我的理解應(yīng)是:如果低頻增益很大,對100Hz的的噪聲應(yīng)當(dāng)是放大而不是抑制啊,
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tiger武
LV.6
30
2004-05-14 13:28
@yakyao
講的好,環(huán)路帶寬應(yīng)該是一個折中的選擇.曾經(jīng)看到一個選擇方案:在降壓型電源中環(huán)路帶寬設(shè)定為工作頻率的1/5左右.另外環(huán)路帶寬希望寬的原因是不是為了使得系統(tǒng)的瞬態(tài)響應(yīng)改善(transientresponse)?
是的,系統(tǒng)的帶寬越寬,它的瞬態(tài)響應(yīng)越好.
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hfj
LV.3
31
2004-05-14 13:36
@tiger武
“環(huán)路帶寬當(dāng)然希望越高越好”,這話似有不妥之處,環(huán)路的帶寬不能一味求大,當(dāng)然了,帶寬大,對輸入端信號的控制能力強,而在另一方面,對輸入端的高頻干擾的抑制力就會減弱,因此環(huán)路帶寬的選擇是個折中的考慮,還請cmg老師指教.
帶寬的選擇需要考慮運算放大器的工作頻率,否則設(shè)計出來的補償器有可能不工作,“其實針對每種電源拓?fù)?都有相應(yīng)的補償器”【不知道這話是否正確:)】
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