反激電源設計及應用之控制環(huán)路設計

所以環(huán)路要留一定的相位裕量，如圖Q=1時(shí)輸出是表現最好的，所以相位裕量的最佳值為52度左右，工程上一般取45度以上。如下圖所示:

這里要注意一點(diǎn)，就是補償放大器工作在負反饋狀態(tài)，本身就有180度相移，所以留給功率部分和補償網(wǎng)絡(luò )的只有180度。幅值裕度不管用上面哪種補償方式都是 自動(dòng)滿(mǎn)足的，所以設計時(shí)一般不用特別考慮。由于增益曲線(xiàn)為-20dB/decade時(shí)，此曲線(xiàn)引起的最大相移為90度，尚有90度裕量，所以一般最后合成 的整個(gè)增益曲線(xiàn)應該為-20dB/decade部分穿過(guò)0dB。在低于0dB帶寬后，曲線(xiàn)最好為-40dB/decade，這樣增益會(huì )迅速上升，低頻部分增益很高，使電源輸出的直流部分誤差非常小，既電源有很好的負載和線(xiàn)路調整率。

如何設計控制環(huán)路

經(jīng)常主電路是根據應用要求設計的，設計時(shí)一般不會(huì )提前考慮控制環(huán)路的設計。我們的前提就是假設主功率部分已經(jīng)全部設計完成，然后來(lái)探討環(huán)路設計。環(huán)路設計一般由下面幾過(guò)程組成：

1) 畫(huà)出已知部分的頻響曲線(xiàn)。

2) 根據實(shí)際要求和各限制條件確定帶寬頻率，既增益曲線(xiàn)的0dB頻率。

3) 根據步驟2)確定的帶寬頻率決定補償放大器的類(lèi)型和各頻率點(diǎn)。使帶寬處的曲線(xiàn)斜率為20dB/decade，畫(huà)出整個(gè)電路的頻響曲線(xiàn)。

上述過(guò)程也可利用相關(guān)軟件來(lái)設計:如pspice， POWER-4-5-6。

一些解釋:

已知部分的頻響曲線(xiàn)是指除Kea(補償放大器)外的所有部分的乘積，在波得圖上是相加。

環(huán)路帶寬當然希望越高越好，但受到幾方面的限制:a)香農采樣定理決定了不可能大于 1/2 Fs； b)右半平面零點(diǎn)(RHZ)的影響，RHZ隨輸入電壓，負載，電感量大小而變化，幾乎無(wú)法補償，我們只有把帶寬設計的遠離它，一般取其1/4-1 /5；c)補償放大器的帶寬不是無(wú)窮大，當把環(huán)路帶寬設的很高時(shí)會(huì )受到補償放大器無(wú)法提供增益的限制，及電容零點(diǎn)受溫度影響等。所以一般實(shí)際帶寬取開(kāi)關(guān)頻率的1/6-1/10。

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請問(wèn)為什么C2一般是百pF級的，C1是nF級的?

是不是這個(gè)塬因:

串聯(lián)C1實(shí)質(zhì)是增加一個(gè)零點(diǎn)，零點(diǎn)的作用是減小峰值時(shí)間，使系統響應加快，并且閉環(huán)越接近虛軸，這種效果越好。所以理論上講，C1是越大越好。但要考慮，超 調量和調節時(shí)間，因為零點(diǎn)越距離虛軸越近，閉環(huán)零點(diǎn)修正系數Q越大，而Q與超調量和調節時(shí)間成正比，所以又不能大?？傊?，考慮閉環(huán)零點(diǎn)要折衷考慮。

并聯(lián)C2實(shí)質(zhì)是增加一個(gè)及點(diǎn)，級點(diǎn)的作用是增大峰值時(shí)間，使系統響應變慢。所以理論上講，C2也是越大越好。但要考慮到，當零級點(diǎn)彼此接近時(shí)，系統響應速度相互抵消。從這一點(diǎn)就可以說(shuō)明，我們要及時(shí)響應的系統C1大，至少比C2大。

答：C1的主要作用是和R2提升相位的。當然提高了低頻增益。在保證穩定的情況下是越小越好。

C2增加了一個(gè)高頻極點(diǎn)，降低開(kāi)關(guān)躁聲干擾。