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设计稳定的DC/DC控制回路

作者:MarkZiegenfuss

高级应用工程师

Micrel

如果既不知道误差信号放大器极点和零点的适当位置,也不知道其所需增益的大小,在这种情况下设计一个DC/DC变压器的补偿网络很悬。通常都是通过反复试验来使DC/DC变压器的控制回路得到稳定。本文中,一个系统化的近似方法可以解决这个问题。

概述

随着开关频率的增加,反馈信号带宽也会增加。反馈信号的带宽通常为开关频率的五分之一至十分之一。反馈信号带宽通过测量开环传递函数的交越频率来确

定。开环传递函数的单位增益所在的频点就是交越频率。当使用MHz区域的开关频率,使开环增益的交越频率(f

达到几百KHz并不困难。不管 DC/DC变压器的

co

操作频率,用我们的方法都会得到非常好的结果。

调节开关电源通过负反馈系统具有一个受控的输出,而反馈回路本质上具有震荡的可能性(不稳定,某些带反馈的系统在特定条件下会振荡,所以我们首要的任务就是要知道何时以及何种条件下系统才能保持稳定。

反馈理论

知道反馈系统维持稳定的约束条件是非常重要的事,因此我们需要熟悉一下反馈理论。图一描述了一个负反馈系统。

图1:具有负反馈的系统其闭环传递函数为:

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当1+G(sH(s=0时,系统明显不稳定,因此G(sH(s≠-1是一个稳定性的约束条件。G(sH(s=T(s称为开环传递函数,T(s的大小为开环增益,有时也称为回路增益,而

T钝篳乐蔥來絳鵑绡儔隨锟駁荦渔点。

(s为开环增益的相位,或者简单的说就是回路相位。

θ

(s=-180度,系统将失去稳定。

故此,当|T(s|=1,而T

θ

开环增益和相位决定了系统的稳定性。当描述的系

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