DCDC模塊電源反饋電路的設計方法課件

DC/DC模塊電源的反饋電路和設計方法反饋電路(feedbackloop)的基本概念：閉環(huán)控制和負反饋拉普拉斯變換和傳遞函數(shù)波特圖(BodeCurve)穩(wěn)定性判據(jù)波特圖的測試基本電路的傳遞函數(shù)反饋回路的設計自動控系統(tǒng)的基本形式：控制器被控對象輸入量控制量輸出量開環(huán)控制系統(tǒng)控制器被控對象輸入量控制量輸出量閉環(huán)控制系統(tǒng)誤差量反饋環(huán)節(jié)反饋量+-輸出量Vo輸入量反饋量控制量Ve控制量If控制量D內(nèi)環(huán)反饋量內(nèi)環(huán)輸入量SmallSignalAnalysisandTransferFunctionPIControllerOpticCouplerPWMPowerStageModelingDC/DCConverterwithSmallsignalAnalysis自動控制系統(tǒng)需分析解決的問題：穩(wěn)定性：穩(wěn)定性問題是任一自動控制系統(tǒng)能否實際應用的必要條件，自動控制理論應給出影響穩(wěn)定性的因數(shù)，并給出各種因數(shù)引起穩(wěn)定或不穩(wěn)定的范圍。

穩(wěn)態(tài)響應：即在穩(wěn)態(tài)情況下，控制系統(tǒng)控制的準確程度，以及控制系統(tǒng)對各種干擾的抑制能力。動態(tài)響應：當輸入量改變或者有干擾引入后，控制系統(tǒng)以多快以及怎樣的方式達到新的穩(wěn)定狀態(tài)。自動控制系統(tǒng)的數(shù)學描述：變換環(huán)節(jié)r(t)c(t)自動控制系統(tǒng)的數(shù)學描述：G(s)R(s)C(s)G1(s)R(s)C(s)G2(s)G2(s)R(s)C(s)G1(s)+-R1(s)自動控制系統(tǒng)的數(shù)學描述：傳遞函數(shù)G(s)：所有控制系統(tǒng)的傳遞函數(shù)均為一有理多項分式，其中s為復數(shù)。

傳遞函數(shù)G(s)的零點：即復數(shù)方程的根，即使G(s)為零的s的取值。傳遞函數(shù)G(s)的極點：即復數(shù)方程的根，即使G(s)為無窮大的s的取值。G(s)R(s)C(s)開環(huán)傳遞函數(shù)的幅頻特性（波特圖）：反饋帶寬(kHz)相角裕量(degree)增益裕度(db)40o10db9kHz開環(huán)傳遞函數(shù)穩(wěn)定性判據(jù)：相位在低頻段趨向于180度（即保證系統(tǒng)是負反饋系統(tǒng)）。在增益大于0的區(qū)間，相位必須大于0度。在相位等于或接近0度時,增益必須小于0。開環(huán)傳遞函數(shù)的幅頻特性的測量：G2(s)R(s)C(s)G1(s)+-R1(s)如何測得開環(huán)傳遞函數(shù)G(s)=G1(s)G2(s)?G2(s)R(s)C(s)G1(s)+-R1(s)ABABf網(wǎng)絡分析儀G(s)=A(s)/B(s)A/B常見電路的傳遞函數(shù)：RCL復祖抗傳遞函數(shù)常見電路的傳遞函數(shù)：RCUiUo一階極點常見電路的傳遞函數(shù)：CUiUoLR二階極點光耦電路的傳遞函數(shù)：ton:1~5ustoff:5~10usCTR=Ic/IfTL181CTR:1~2光耦電路的傳遞函數(shù)：一階極點PI調(diào)節(jié)器的傳遞函數(shù)：C1UiUoR2R1R3Vref-+PI調(diào)節(jié)器的傳遞函數(shù)：C1UiUoR2R1R3VrefC2-+當時PI調(diào)節(jié)器的設計原則：C1UiUoR2R1R3VrefC2-+零點憑率為1/(R1C1),極點頻率為1/(R1C2)零點頻率必須小于極點頻率，即C2<<C1R2僅與增益有關，與零極點無關。R3與反饋特性無關，僅與電壓設置有關。二階極點一階極點一階極點零點零點零點開關電源反饋電路產(chǎn)生震蕩的原因：零極點發(fā)生偏移。極點往低頻段偏移，或增加了新的極點都有可能導致系統(tǒng)不穩(wěn)。系統(tǒng)增益發(fā)生變化。如光耦的增益發(fā)生變化，PWM控制器的三角波斜率發(fā)生變化。消除震蕩的方法：降低控制器的增益。降低零點頻率。讓系統(tǒng)開環(huán)，用網(wǎng)絡分析儀測試其開環(huán)傳遞函數(shù)，以確定零極點分布和增益情況，再采取相應對策。反饋帶寬(kHz)相角裕量(d