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看《開關(guān)電源設(shè)計(jì)》中疑惑，望大哥大姐們解惑！

根據(jù)《開關(guān)電源設(shè)計(jì)》中提到的系統(tǒng)穩(wěn)定的準(zhǔn)則：穿越頻率處相位裕量至少要大于45.

我從頭分析下我的疑問哈，麻煩高手們給予解惑：

反饋環(huán)路的閉環(huán)增益為：Af＝A/(1+AF)，當(dāng)|AF|=1且AF相位角為180時(shí)，系統(tǒng)出現(xiàn)振蕩。

根據(jù)系統(tǒng)振蕩所需要的兩個(gè)條件推出在|AF|=1，即開環(huán)增益|A|為0dB時(shí)，相位裕量大于45度，即可使系統(tǒng)穩(wěn)定。

當(dāng)相位裕量＝0度時(shí)，|AF|=1即表示:Xf＝Xi系統(tǒng)振蕩 。但當(dāng)Xf>Xi的時(shí)候，同樣會(huì)發(fā)生系統(tǒng)振蕩（只是受制于反饋環(huán)的放大倍數(shù)的限制，到一定時(shí)刻就會(huì)達(dá)到穩(wěn)定的振蕩幅度）。

我的疑問是：穿越頻率處|A|＝0dB，相位裕量大于45度可使系統(tǒng)穩(wěn)定。|A|>0dB的那一段是否也同樣需要相位裕量呢？為何只關(guān)注|A|＝0dB這一點(diǎn)呢？

 

全部回復(fù)(31)
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erikzhao
LV.3
2
2011-09-23 17:01

另外論壇里看到另外一個(gè)帖子：http://bbs.dianyuan.com/topic/716087#wraper

貼中  第12帖  xiwangcumt提到的問題：.....但是若我們?cè)诖┰筋l率處使環(huán)路的斜率為0，即水平，不知道系統(tǒng)的穩(wěn)定性如何？

能否給于解答呢？

最后個(gè)問題：該貼中提到了“反饋回路的相移計(jì)算方法”－－venable威納波爾法，網(wǎng)上基本上是沒有介紹的，有人有相關(guān)資料嗎？

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erikzhao
LV.3
3
2011-09-23 17:17
@erikzhao
另外論壇里看到另外一個(gè)帖子：http://bbs.dianyuan.com/topic/716087#wraper貼中 第12帖  xiwangcumt提到的問題：.....但是若我們?cè)诖┰筋l率處使環(huán)路的斜率為0，即水平，不知道系統(tǒng)的穩(wěn)定性如何？能否給于解答呢？最后個(gè)問題：該貼中提到了“反饋回路的相移計(jì)算方法”－－venable威納波爾法，網(wǎng)上基本上是沒有介紹的，有人有相關(guān)資料嗎？

坐等1個(gè)小時(shí)

 

知道的大俠給予解惑...

不知道是我想牛角尖里了，還是理解的不對(duì)...

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2011-09-23 17:23

樓主，我替你頂頂??！這塊都忘了，下去要熟悉熟悉。

0
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erikzhao
LV.3
5
2011-09-23 17:33
還有40分鐘，不急，坐等老師出現(xiàn)
0
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erikzhao
LV.3
6
2011-09-23 20:34
還是沒有人給個(gè)答案，高手呢？
0
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2011-09-23 21:57
首先你要清楚為什么最小是45度
0
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2011-09-23 22:17
@二手電工
首先你要清楚為什么最小是45度

 

以上是直流增益為1時(shí)，閉環(huán)增益與單位增益時(shí)的相位之間的關(guān)系曲線。(點(diǎn)擊看大圖)

我們希望的是DC增益能夠保證，在其他頻率時(shí)，可以視為干擾，并且它們?cè)叫≡胶茫且粋€(gè)衰減的趨勢(shì)，從圖中可以看出來，120度是增益為1的臨界點(diǎn)，也就是說該點(diǎn)左側(cè)肯定是穩(wěn)定的，對(duì)應(yīng)的頻率分量都衰減了，45度的時(shí)候，對(duì)應(yīng)的大概是2，雖然會(huì)出現(xiàn)過沖，但還不大，而且經(jīng)過兩次以后可以衰減掉，所以對(duì)于相位裕量

最好是60度，最少45度。

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erikzhao
LV.3
9
2011-09-24 00:08
@二手電工
[圖片] 以上是直流增益為1時(shí)，閉環(huán)增益與單位增益時(shí)的相位之間的關(guān)系曲線。(點(diǎn)擊看大圖)我們希望的是DC增益能夠保證，在其他頻率時(shí)，可以視為干擾，并且它們?cè)叫≡胶?，是一個(gè)衰減的趨勢(shì)，從圖中可以看出來，120度是增益為1的臨界點(diǎn)，也就是說該點(diǎn)左側(cè)肯定是穩(wěn)定的，對(duì)應(yīng)的頻率分量都衰減了，45度的時(shí)候，對(duì)應(yīng)的大概是2，雖然會(huì)出現(xiàn)過沖，但還不大，而且經(jīng)過兩次以后可以衰減掉，所以對(duì)于相位裕量最好是60度，最少45度。

電工，你可能誤解我的意思了。

我問的是：為何只考慮在|AF|=1 這一點(diǎn)的相位裕量來判斷系統(tǒng)是否穩(wěn)定。

當(dāng)|AF|<1時(shí)，Xf

當(dāng)|AF|=1 時(shí)，Xf=Xi，系統(tǒng)裕量大于45度，系統(tǒng)也可認(rèn)為是穩(wěn)定的。

 但當(dāng)|AF|>1 時(shí)，Xf>Xi，這時(shí)同樣需要系統(tǒng)裕量大于45度，為何這段是沒有考慮進(jìn)來的呢？

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2011-09-24 14:43
@二手電工
首先你要清楚為什么最小是45度
電工，等您接著講啊~~~
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amonson
LV.8
11
2011-09-25 07:18
@erikzhao
電工，你可能誤解我的意思了。我問的是：為何只考慮在|AF|=1這一點(diǎn)的相位裕量來判斷系統(tǒng)是否穩(wěn)定。當(dāng)|AF|Xi，這時(shí)同樣需要系統(tǒng)裕量大于45度，為何這段是沒有考慮進(jìn)來的呢？

對(duì)開關(guān)電源來講，因?yàn)槭秦?fù)反饋，所以當(dāng)|AF|>1 時(shí)，Xf>Xi，系統(tǒng)穩(wěn)定；當(dāng)|AF|=1 時(shí)，Xf=Xi，系統(tǒng)裕量大于45度，系統(tǒng)也可認(rèn)為是穩(wěn)定的；當(dāng)|AF|<1時(shí)，Xf

因此，高于開關(guān)電源穿越頻率的干擾是直通的，我們需要額外的低通濾波器來抑制高頻干擾。

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2011-09-25 09:39
@amonson
對(duì)開關(guān)電源來講，因?yàn)槭秦?fù)反饋，所以當(dāng)|AF|>1時(shí)，Xf>Xi，系統(tǒng)穩(wěn)定；當(dāng)|AF|=1時(shí)，Xf=Xi，系統(tǒng)裕量大于45度，系統(tǒng)也可認(rèn)為是穩(wěn)定的；當(dāng)|AF|

關(guān)于這個(gè)問題，正在學(xué)習(xí)中。謝謝指點(diǎn)！

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ctx1211
LV.7
13
2011-09-25 10:54
@電源網(wǎng)-源源
電工，等您接著講啊~~~
反饋是難題啊，坐等聽課
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cheng111
LV.11
14
2011-09-25 13:58
@erikzhao
電工，你可能誤解我的意思了。我問的是：為何只考慮在|AF|=1這一點(diǎn)的相位裕量來判斷系統(tǒng)是否穩(wěn)定。當(dāng)|AF|Xi，這時(shí)同樣需要系統(tǒng)裕量大于45度，為何這段是沒有考慮進(jìn)來的呢？
以前模電書上不是有介紹嘛，肯定考慮反饋的問題咯。看是正反饋還是負(fù)反饋，
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2011-09-25 23:16
@cheng111
以前模電書上不是有介紹嘛，肯定考慮反饋的問題咯?？词钦答佭€是負(fù)反饋，
旅長回答的有些含糊啊，詳細(xì)講解??！
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erikzhao
LV.3
16
2011-09-26 10:09
@amonson
對(duì)開關(guān)電源來講，因?yàn)槭秦?fù)反饋，所以當(dāng)|AF|>1時(shí)，Xf>Xi，系統(tǒng)穩(wěn)定；當(dāng)|AF|=1時(shí)，Xf=Xi，系統(tǒng)裕量大于45度，系統(tǒng)也可認(rèn)為是穩(wěn)定的；當(dāng)|AF|

所以當(dāng)|AF|>1 時(shí)，反饋信號(hào)都大于輸入信號(hào)，如果相位沒有裕量，系統(tǒng)怎么穩(wěn)定？

 

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hourdown
LV.6
17
2011-09-26 10:27

呵呵，前面寫的比較混亂 不知道是你沒看懂 還是我沒學(xué)好，

最后一問倒是看明白了，很多很多時(shí)候大于0dB的區(qū)域相頻特性比0dB點(diǎn)的相位裕度更重要

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hourdown
LV.6
18
2011-09-26 10:28
@hourdown
呵呵，前面寫的比較混亂不知道是你沒看懂還是我沒學(xué)好，最后一問倒是看明白了，很多很多時(shí)候大于0dB的區(qū)域相頻特性比0dB點(diǎn)的相位裕度更重要
吐槽下 電源網(wǎng)在火狐 谷歌瀏覽器都打不開 登陸小窗啊
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erikzhao
LV.3
19
2011-09-26 10:41
@hourdown
呵呵，前面寫的比較混亂不知道是你沒看懂還是我沒學(xué)好，最后一問倒是看明白了，很多很多時(shí)候大于0dB的區(qū)域相頻特性比0dB點(diǎn)的相位裕度更重要

嘿嘿，有疑惑就說明我沒看懂，所以表達(dá)起來也就比較混亂。

有時(shí)想弄明白一個(gè)問題，其實(shí)好麻煩的，就一個(gè)系統(tǒng)穩(wěn)定性，我差不多都快看到勞斯判據(jù)了...

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hourdown
LV.6
20
2011-09-26 10:50
@erikzhao
嘿嘿，有疑惑就說明我沒看懂，所以表達(dá)起來也就比較混亂。有時(shí)想弄明白一個(gè)問題，其實(shí)好麻煩的，就一個(gè)系統(tǒng)穩(wěn)定性，我差不多都快看到勞斯判據(jù)了...

勞斯。。。做電源是做工程，以簡潔實(shí)用為主

如果有個(gè)公式上百個(gè)參數(shù) 但是能很好的建模開關(guān)電源各個(gè)方面，你覺得會(huì)有人用嗎？

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cheng111
LV.11
21
2011-09-26 12:49
@笨小孩1114
旅長回答的有些含糊啊，詳細(xì)講解?。?/span>
正反饋是會(huì)導(dǎo)致振蕩的，這也是為什么一個(gè)諧振電路使用正反饋了。上面看|AF|？1比較大小和相位就是這個(gè)原因。
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2011-09-26 16:19
@erikzhao
電工，你可能誤解我的意思了。我問的是：為何只考慮在|AF|=1這一點(diǎn)的相位裕量來判斷系統(tǒng)是否穩(wěn)定。當(dāng)|AF|Xi，這時(shí)同樣需要系統(tǒng)裕量大于45度，為何這段是沒有考慮進(jìn)來的呢？
我整理下思路，稍后試著說一說，道理不難，講清楚不知道容易不。
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2011-09-26 17:55
@erikzhao
電工，你可能誤解我的意思了。我問的是：為何只考慮在|AF|=1這一點(diǎn)的相位裕量來判斷系統(tǒng)是否穩(wěn)定。當(dāng)|AF|Xi，這時(shí)同樣需要系統(tǒng)裕量大于45度，為何這段是沒有考慮進(jìn)來的呢？

因?yàn)橛幸恍┕?，所以我用手寫了自己的解釋，多跟大家交流交?/p>

（點(diǎn)擊可看大圖）

 

Fig3中的陰影區(qū)域是不穩(wěn)定區(qū)域，畫圖時(shí)疏忽了，邊界不是單位圓，而是如下圖所示的藍(lán)色橢圓內(nèi)。如下圖

 

絕大多數(shù)情況下，當(dāng)相位裕量大于45度時(shí)，其奈奎斯特曲線不會(huì)進(jìn)入藍(lán)色橢圓禁區(qū)，所以在整個(gè)頻域范圍內(nèi)，都不會(huì)發(fā)散過沖。

所以只需要考慮相位裕量就能夠判斷整個(gè)系統(tǒng)是否穩(wěn)定。

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2011-09-26 18:20
@二手電工
因?yàn)橛幸恍┕?，所以我用手寫了自己的解釋，多跟大家交流交流（點(diǎn)擊可看大圖）[圖片] Fig3中的陰影區(qū)域是不穩(wěn)定區(qū)域，畫圖時(shí)疏忽了，邊界不是單位圓，而是如下圖所示的藍(lán)色橢圓內(nèi)。如下圖[圖片] 絕大多數(shù)情況下，當(dāng)相位裕量大于45度時(shí)，其奈奎斯特曲線不會(huì)進(jìn)入藍(lán)色橢圓禁區(qū)，所以在整個(gè)頻域范圍內(nèi)，都不會(huì)發(fā)散過沖。所以只需要考慮相位裕量就能夠判斷整個(gè)系統(tǒng)是否穩(wěn)定。
感覺越來越模糊了啊。慢慢分析中...
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2011-09-26 18:34
@笨小孩1114
感覺越來越模糊了啊。慢慢分析中...
其實(shí)，只需要結(jié)論就好，這個(gè)解釋過程對(duì)于大部分人來說，沒有必要，因?yàn)閼?yīng)用中幾乎不用到。
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2011-09-26 18:50
@二手電工
其實(shí)，只需要結(jié)論就好，這個(gè)解釋過程對(duì)于大部分人來說，沒有必要，因?yàn)閼?yīng)用中幾乎不用到。
今天問了幾個(gè)周圍的人，都說不清楚！自己現(xiàn)在慢慢分析中....
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2011-09-26 20:50
@笨小孩1114
今天問了幾個(gè)周圍的人，都說不清楚！自己現(xiàn)在慢慢分析中....
我更新了下原來的回復(fù)，這個(gè)更精確些。
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erikzhao
LV.3
28
2011-09-26 23:16
@二手電工
我更新了下原來的回復(fù)，這個(gè)更精確些。

非常謝謝電工！??！

 

笨小孩，看來我們還要繼續(xù)努力學(xué)習(xí)啊

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2011-09-27 08:38
@erikzhao
[圖片]非常謝謝電工?。?！ 笨小孩，看來我們還要繼續(xù)努力學(xué)習(xí)啊[圖片]

電工灰常給力！努力，那是必須的?。≈x謝電工

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2011-10-10 09:48
@amonson
對(duì)開關(guān)電源來講，因?yàn)槭秦?fù)反饋，所以當(dāng)|AF|>1時(shí)，Xf>Xi，系統(tǒng)穩(wěn)定；當(dāng)|AF|=1時(shí)，Xf=Xi，系統(tǒng)裕量大于45度，系統(tǒng)也可認(rèn)為是穩(wěn)定的；當(dāng)|AF|
學(xué)習(xí)?。。。?/div>
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cx123
LV.2
31
2013-01-22 14:02
@hourdown
勞斯。。。做電源是做工程，以簡潔實(shí)用為主如果有個(gè)公式上百個(gè)參數(shù)但是能很好的建模開關(guān)電源各個(gè)方面，你覺得會(huì)有人用嗎？

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