開關(guān)電源環(huán)路設(shè)計的點滴理解
P調(diào)節(jié)。就是純電阻,無C,L、這個調(diào)節(jié)就是個衰減,或者放大。使得系統(tǒng)有靜差。
開環(huán)增益加大,穩(wěn)態(tài)誤差減小,fc增大,過渡過程縮短,系統(tǒng)穩(wěn)定性變差。
這種很少很少用。
改進一下,PI調(diào)節(jié):消除靜差。打個比方,就是431的R和K之間放置2個元件,R串C。
好處就是提供了負(fù)的相角,因為有了一個極點一個零點。極點在0點。
使得相角裕量減小
所以,降低了系統(tǒng)的相對穩(wěn)定性。
但是,穿越頻率fc有所增加。
PD調(diào)節(jié)。這個用的不多。PD調(diào)節(jié)增大了系統(tǒng)的fc,導(dǎo)致系統(tǒng)響應(yīng)加快,相位裕量增加。高頻時有噪聲。
PID調(diào)節(jié):低頻時PI,高一點時PD調(diào)節(jié)。
低頻時提升靜態(tài)性能,高頻時提升穩(wěn)定性以及響應(yīng)速度。
反激中用的比較多的是改進型PI,也就是type II和III
那么,理想的傳函應(yīng)該是什么樣子:
1.低頻段:高增益,以減小靜差
2.中頻段:fc附近,-20db,確保足夠的相位裕量
3.高頻段:增益要小,以降低開關(guān)諧波極其噪聲的影響。
如果此時-40db下降都無法解決,那么,再加低通濾波器。
如果此時TYPE II不足以提供足夠的相位裕量,那么,上TYPE III試試。
歸納一下:
低頻段:穩(wěn)態(tài)性能
中頻段:動態(tài)性能
高頻段:抗干擾性能
fc大,則快速性好,但是抗干擾能力下降
中頻段最能反映系統(tǒng)的穩(wěn)定性,快速性
P:粗調(diào),就是直流增益。太大了就有可能震蕩。就是當(dāng)前值與給定值做差,放大
I:細(xì)調(diào),將誤差進行積分
D:預(yù)測功能,這個,可以看自控書。D大,就會產(chǎn)生毛刺。判斷當(dāng)前值變化趨勢,及時作出調(diào)整,減小調(diào)節(jié)時間,提高響應(yīng)速度。
有N多種調(diào)節(jié)辦法,但是靈魂就是P肯定是有的,有沒有I,D那就看實際情況了。實際上我們開關(guān)電源中就是用的改進型PI,也就是type II,type II.很少很少用到D。D,就是在電源輸出的地方,串RC到2.5V參考那個腳,我們一般不這么搞。
至于改進型PI調(diào)節(jié),自控書上都有講解,我就不羅嗦了。
關(guān)于type II,type III,GOOGLE上大把大把。關(guān)于這方面的計算,也已經(jīng)完全公式化了。
開關(guān)電源,主要也就用這2個補償。其中typeIII用的還比較少。
我們平時調(diào)環(huán)路,主要就是調(diào)這個補償電路。
我發(fā)一問:我們輸出的是直流,采集的是直流。那為啥還用運放進行放大?
加RC干嘛?要補償干嘛?這些與交流頻率有關(guān)系的,與直流有啥關(guān)系?直流不是被電容給隔了嗎?
那么如何回答上面的問題呢?
開關(guān)電源的模型,有三個入口:
1、參考輸入 vref
2、輸入母線電壓vin
3、負(fù)載擾動Io
其中 2 和3 的變動,可以認(rèn)為是交流的,反饋的目的,就是讓輸出電壓在這些擾動情況下,依然穩(wěn)定。
再談一下PC817的作用:
PC817是線性光耦,集-射極的動態(tài)電阻由初級電流iF和集電極電流iC決定
iF利用三端可調(diào)穩(wěn)壓管TL431進行反饋控制.
輸出電壓升高
輸出采樣電阻,下面那一顆電壓上升
TL431的VAK下降
iF上升
光耦次級VCE下降
如果2接地,1反饋接1腳
那么此時1腳電壓下降
占空比D下降
輸出電壓下降。
所以穩(wěn)定。
其實VCE與iF構(gòu)成負(fù)反饋。就很好理解了。
此時,TL431接RC補償,也就是TYPEII
對于光耦以及3842,2腳接地,光耦射極也接地。
從8腳拉一顆1K或者稍大的電阻拉到光耦集電極。將這個反饋信號直接拉到1腳。
反饋就完成了。
至于1,2腳之間,可以接一個pf級別的電容。不能太大。
【上一個】 反激開關(guān)電源輸出電容計算 | 【下一個】 低壓差線性穩(wěn)壓器(LDO)在開關(guān)電源中的應(yīng)用 |
^ 開關(guān)電源環(huán)路設(shè)計的點滴理解 |