[整理]Flyback與Boost電路右半平面零點(diǎn).

1、右半平面零點(diǎn)的物理實(shí)質(zhì) nyquist定律:閉環(huán)系統(tǒng)穩(wěn)定的充要條件是：F(s)在s平面的右半部無(wú)零點(diǎn) 1. 為什么 RHPZ(right half plane zero)存在于 Boost和 Flyback 電路中 此兩種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中，在offtime時(shí)間,只有儲(chǔ)能電感向負(fù)載供電，而在on time時(shí) 間內(nèi),VCC只向電感儲(chǔ)能，不提供負(fù)載能量.這點(diǎn)與buck拓?fù)洳煌?，buck拓?fù)湓?on time期間,VCC向儲(chǔ)能電感儲(chǔ)能的同時(shí)，還向負(fù)載提供能量. flyback 2. RHPZ的物理表現(xiàn) 由于電感電流連續(xù)，整個(gè)on time + offtime = 1 cycle.如果負(fù)載電流增加 仮饋環(huán) 節(jié)

2、會(huì)使占空比增大，這樣on time會(huì)增加,相應(yīng)的offtime時(shí)間會(huì)減小,由于負(fù)載電流 完全有offtime的電流平均值提供，這樣輸出的平均電流會(huì)減小，負(fù)載電壓會(huì)降低. 在電流圖形上表現(xiàn)為面積 A B .(面積A為由于offtime時(shí)間減小而減小的電流 面積,B為on time增加,電流峰值增大，導(dǎo)致次級(jí)電流增大的電流面積.) 所以RHPZ在物理上的表現(xiàn)為：隨著負(fù)載電流的增加，輸出電壓首先會(huì)下降的 比較多，然后幾個(gè)開(kāi)關(guān)周期才能恢復(fù)過(guò)來(lái) 3在小信號(hào)模型傳遞函數(shù)上 Flyback的CCM模式為二階系統(tǒng)，DCM模式為一階系統(tǒng)，這是因?yàn)镈CM模式 在offtime期間,電感向負(fù)載釋放能量,其電流斜率為

3、di/dt=V/L,與外界負(fù)載無(wú)關(guān), 這樣就表現(xiàn)為內(nèi)阻非常大，相當(dāng)于一個(gè)電流源，所以為一階系統(tǒng).而CCM模式下，電 流波形為一個(gè)梯形，其直流部分值是與負(fù)載緊密相關(guān)的，所以為二階系統(tǒng) 4.為什么RHPZ無(wú)法補(bǔ)償 RHPZ在GAIN坐標(biāo)上貢獻(xiàn)+1的斜率，但在PHASE坐標(biāo)上為90度滯后.如果 用極點(diǎn)補(bǔ)償（gain為-1,phase為90度滯后）,則總的gain為一直線，（0斜率），但phase 已經(jīng)滯后了 180度,已經(jīng)不滿足穩(wěn)定條件,同樣即便使用左半平面零點(diǎn)也是一樣 （gain 為 +1,phase為超前 90度） 右半乎面零點(diǎn)； H # 5. Matlab分析RHPZ在時(shí)域的表現(xiàn),為什么要使反

4、饋帶寬遠(yuǎn)小于 RHPZ 靠近原點(diǎn)的RHPZ產(chǎn)生undershoot也就是上面分析的次級(jí)電壓會(huì)先下降再 隨后上升 但在RHPZ的頻率離原點(diǎn)比較遠(yuǎn)，（在反饋環(huán)路中離0dB頻率比較遠(yuǎn)時(shí)）, 其影響相對(duì)來(lái)說(shuō)已經(jīng)比較小 r- 8 8 i : 丄 * J w + rewwb -F-* l . ”i= ar Time- pMfi LuU BMh 3也 rCl f Q *imeM0 以上零極點(diǎn)的取值為-1-2 +2只是為了說(shuō)明的方便，實(shí)際系統(tǒng)中可能是好幾百K, 但效果是一樣的 仝.廿 參考: 1. con trol loop cookbook by Lioyd H.Dix on 2. switch power supp