反激開(kāi)關(guān)電源架構與電子電路設計盤(pán)點(diǎn)

頻域分析是開(kāi)關(guān)變換器的設計難點(diǎn)，困擾著(zhù)不少電源工程師，從工程應用、理論建模和軟件仿真三方面入手，結合最新的反饋控制技術(shù)，為大家揭開(kāi)反激開(kāi)關(guān)電源頻域分析設計的神秘面紗!

1SSR與PSR架構對比

SSR直接采樣輸出電壓，無(wú)靜差控制;PSR采樣供電繞組，估算輸出電壓，有靜差控制。

SSR對變壓器工藝要求不高;PSR對變壓器工藝要求高，通常需要R3減小漏感振蕩和R2加速斷開(kāi)VDD回路。

SSR環(huán)路補償器外置;PSR環(huán)路補償器集成于芯片。

SSR環(huán)路不穩通常由環(huán)路補償器設置不當引起; PSR環(huán)路不穩通常由采樣引起。

2閉環(huán)系統穩定條件

閉環(huán)系統穩定的條件是開(kāi)環(huán)傳遞函數TcPvK不為-1，在伯德圖上定義了相位裕量和增益裕量來(lái)判斷穩定性。

3穩定性判斷方法

建模法 利用狀態(tài)空間平均法或電路平均法推導出系統各個(gè)環(huán)節的傳遞函數，用相關(guān)軟件繪出開(kāi)環(huán)傳遞函數的Bode圖。

仿真法 利用仿真軟件的AC Sweep功能，掃描出開(kāi)環(huán)傳遞函數的Bode圖。

測量法 利用頻率響應分析儀在電源反饋回路注入不同頻率信號調制變換器，并獲取電源輸出端的響應信號，從而測量出開(kāi)環(huán)傳遞函數的Bode圖。

4控制對象建模 PWM調制

PWM控制：固定開(kāi)關(guān)頻率，調整導通占空比控制輸出電壓。功率管的開(kāi)通時(shí)刻由內部時(shí)鐘決定，當Ip電流等于參考電流Ipref(電壓環(huán)產(chǎn)生)時(shí)關(guān)斷功率管。

利用平均法可推導出控制對象傳遞函數：

PFM調制

PFM控制：固定Ipref，調整開(kāi)關(guān)頻率控制輸出電壓。

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