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干貨|電源環路設計的影響因素有哪些?

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發表時間:2023-03-25 16:57作者:思佳程來源:開關電源廠家網址:http://www.jenyert.com/

電源的環路設計一直是一個難點,為什么這么說,因為主要影響的因素太多,理論計算很難做到準確,仿真也是基于理想化模型,在這里只談關于環路設計的一些影響因素,從定性的角度去理解環路以及怎么去做環路補償。


環路是基于輸入輸出波動時,需要通過反饋,環路相應告知控制IC去調節,維持輸出的穩定。電源環路一般都是串聯負反饋,有的是電壓串聯負反饋(CC模式下),有的是電流串聯負反饋(CV模式下)。


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那有哪些地方會影響環路呢?電路中的零點以及極點。零點一般會導致增益上升,引起90度相移(右半平面零點會引起-90度相移)。極點一般會導致增益下降,引起-90度相移,左半平面極點會引起系統震蕩。所以我們需要借助零點極點補償手段去合理調控我們的環路。對于低頻部分,為了滿足足夠增益一般引入零點補償,對于高頻干擾一般引入極點補償去抵消,減少高頻干擾。


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環路穩定的原則是:


1、在穿越頻率處(即增益為零dB時的頻率),系統的相位余量大于45度。


2、在相位達到-180度時增益的余量大于-12dB。


3、避免過快的進入穿越頻率,在進入穿越頻率附近的曲線斜率為-1。


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針對一般反激電路:


1、產生零點的有輸出濾波電容 :可以使環路增益上升。(一般在中頻4K左右,對增益有好處,無需補償)


2、若工作在CCM模式下還會產生右半平面零點。在高頻段,可采用極點補償。這個一般很難補償,盡量避免,讓穿越頻率小于右半平面零點頻率(15K左右,隨負載變化會變化)。


3、負載會產生低頻極點。采用低頻零點去補償。


4、LC濾波器會產生低頻極點,需要采用零點補償。在心中要清楚哪些零極點是利是弊,針對性補償。


補償的電路,針對電源環路來說比較簡單,一般采用對運放采用2型補償,也有的會采用3型補償很少用。


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