Path: EDNTaiwan電子技術設計 >> 設計中心 >> 電源/智慧型能源 >> 開關模式電源的建模和迴路補償設計(一)
電源/智慧型能源 Share print

開關模式電源的建模和迴路補償設計(一)

2015年06月03日  | Henry Zhang(凌力爾特電源產品應用工程經理)

Share this page with your friends

用電壓模式控制閉合回饋迴路

輸出電壓可以由閉合的回饋迴路系統調節。例如,在圖12中,當輸出電壓VOUT上升時,回饋電壓VFB上升,負反饋誤差放大器的輸出下降,因此工作週期d下降。結果,VOUT被拉低,以使VFB =VREF誤差運算放大器的補償網路可以是I型、II型或III型回饋放大器網路。只有一個控制迴路調節VOUT。這種控制方法稱為電壓模式控制。凌力爾特的LTC3861和LTC3882就是典型的電壓模式降壓控制器。


圖12 具閉合電壓回饋迴路的電壓模式降壓轉換器方框圖
圖12 具閉合電壓回饋迴路的電壓模式降壓轉換器方框圖

為優化電壓模式PWM轉換器,如圖13所示,通常需要一種複雜的III型補償網路,以憑藉充足的相位裕度設計一個快速迴路。如等式7和圖14所示,這種補償網路在頻率域有3個極點和兩個零點:低頻積分極點(1/s)提供高的DC增益,以最大限度減小DC調節誤差,兩個零點放置在系統諧振頻率f0附近,以補償由功率級的L和C引起的-180相位延遲,在fESR處放置第一個高頻極點,以消除COUT ESR零點,第二個高頻極點放置在想要的頻寬fC以外,以衰減回饋迴路中的開關雜訊III型補償相當複雜,因為這種補償需要6個R/C值。找到這些值的最佳組合是個非常耗時的任務。


圖13 用於電壓模式轉換器的III型回饋補償網路
圖13 用於電壓模式轉換器的III型回饋補償網路

等式(7)
等式(7)

其中


等式(8)
等式(8)

圖14 III 型補償A(s)提供3個極點和兩個零點,以實現最佳的總體迴路增益T<sub>V</sub>(s)。
圖14 III 型補償A(s)提供3個極點和兩個零點,以實現最佳的總體迴路增益TV(s)。

為簡化和自動化開關模式電源設計,凌力爾特開發LTpowerCAD設計工具。這工具使迴路補償設計任務變得簡單。LTpowerCAD是一款可在www.linear.com.cn/LTpowerCAD免費下載的設計工具。該軟體說明使用者選擇電源解決方案、設計功率級元件以及優化電源效率和迴路補償。如圖15例子所示,就給定的凌力爾特電壓模式控制器而言(例如LTC3861),其迴路參數可用該設計工具建模。對於一個給定的功率級,用戶可以確定極點和零點位置(頻率),然後按照該軟體的指導,帶入真實的R/C值,即時檢查總體迴路增益和負載暫態性能。之後,設計方案還可以輸出到一個LTspice模擬電路上,進行即時模擬。


圖15 (a)LTpowerCAD功率級設計頁面
圖15 (a)LTpowerCAD功率級設計頁面

圖15 (b)LTpowerCAD迴路補償和負載暫態設計頁面
圖15 (b)LTpowerCAD迴路補償和負載暫態設計頁面

(未完,請參閱下頁更多內文及附圖)

 First Page Previous Page 1 • 2 • 3 • 4 • 5 Next Page Last Page


想要免費接收更多的技術設計資訊嗎?

馬上訂閱《電子技術設計》郵件速遞,透過郵箱輕鬆接收最新的設計理念和產品新聞。

為確保您的資訊安全,請輸入右方顯示的代碼.

啟動您的訂閱申請

我們已給您的註冊郵箱發送了確認信,請點擊信中的連結啟動您的訂閱申請。

這將有助於我們很好地保護您的個人隱私同時確保您能成功接收郵件。


添加新評論
遊客 (您目前以遊客身份發表,請 登入 | 註冊)
*驗證碼:

新聞 | 產品 | 設計實例