一、开关电源简介
1、用途:AC/DC,DC/DC,DC/AC
2、基本拓扑结构:
1>非隔离型:Buck,Boost,Buck-Boost....
2>隔离型:Forward,Flyback,Half Bridge,Full Bridge,Push-Pull
3>整流型:全桥型整流、全波型整流、同步整流
3、调制方式
1>PWM
2>PFM
3>其他衍生调制方式
4、控制模式
1>电压模式
2>电流模式
5、开关电源系统可分为两大块
1>负反馈电路
2>保护功能(OTP,OCP,OTP......)
二、开关电源环路分析和设计流程
1、确定环路基本组成模块,辨认环路
2、画出环路的信号流程图,确定环路的小信号传输函数
3、确定环路的带宽,设计补偿网络
4、根据实际应用,设计和调整外围参数
三、电压模式和电流模式
电压模式是占空比直接调制,变压器电感是开环状态,在外围电压回路中引入一个DC极点(s=0)。
电流模式是占空比间接调制,变压器电感时闭环状态。
四、负反馈环路稳定性
1、环路增益
2、幅频-相频曲线,波特图
3、单位增益带宽(frequency@t=0dB)
4、相位裕量 >45°
5、增益裕量 >-12dB
五、零极点对环路稳定性的影响及环路带宽选择标准
1、左半平面极点:增益衰减,引起-90°相移;
右半平面极点:不稳定,导致系统震荡;
左半平面零点:增益增大,引起90°相移;
右半平面零点:增益增大,引起-90°相移。
2、负反馈系统DC固有180°相移,系统剩下的零极点将对系统稳定性产生影响。
3、系统的环路补偿必须使系统满足稳定性条件,而且要考虑所有负载和所有电压输入的情形。
4、在flyback系统中,为了减小右半平面零点影响,可取单位增益带宽为1/6-1/10fs。
六、环路的补偿考虑
1、环路需要补偿以获得足够的相位裕量和增益裕量,因为环路存在很多零极点,低频的和高频的。
2、环路补偿的目的是:在带宽内等效为单极点系统。环路单位增益带宽内只有一个极点(一个导致90°相移,从而系统由180°-90°=90°相位裕量),或者一个极点和一个零极点对(这样等效为环路带宽内只有一个极点)。
3、通常补偿网络放在EA(差分放大器)的输入输出跨接,或者输出到地。在环路的其他地方,根据实际情况也可适当引入一些零点或极点以抵消环路带宽外的一些高频极点或零点。
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