DCDC电源电路经验.ppt

DC/DC模块电源的反馈电路和设计方法 反馈电路(feedback loop)的基本概念： 闭环控制和负反馈 拉普拉斯变换和传递函数 波特图(Bode Curve) 稳定性判据 波特图的测试 基本电路的传递函数 反馈回路的设计 自动控系统的基本形式： 控制器 被控对象 输入量 控制量 输出量 开环控制系统 控制器 被控对象 输入量 控制量 输出量 闭环控制系统 误差量 反馈环节 反馈量 + - 自动控系统的基本形式： 控制器1 被控对象 输入量 控制量 输出量 双环控制系统 误差量 反馈环节 反馈量 + - 控制器2 + - 反馈环节 输入量1 误差量1 内环反馈 输出量 Vo 输入量 反馈量 控制量 Ve 控制量 If 控制量 D 内环 反馈量 内环 输入量 Small Signal Analysis and Transfer Function PI Controller Optic Coupler PWM Power Stage Modeling DC/DC Converter with Small signal Analysis 自动控制系统需分析解决的问题： 稳定性：稳定性问题是任一自动控制系统能否实际应用的必要条件，自动控制理论应给出影响稳定性的因数，并给出各种因数引起稳定或不稳定的范围。 稳态响应：即在稳态情况下，控制系统控制的准确程度，以及控制系统对各种干扰的抑制能力。 动态响应：当输入量改变或者有干扰引入后，控制系统以多快以及怎样的方式达到新的稳定状态。 自动控制系统的数学描述： 变换环节 c(t) r(t) 常微分方程描述： 拉普拉斯变换： 当 时拉普拉斯变换即为傅立叶变换 自动控制系统的数学描述： 变换环节 r(t) c(t) 自动控制系统的数学描述： G(s) R(s) C(s) G1(s) R(s) C(s) G2(s) G2(s) R(s) C(s) G1(s) + - R1(s) 自动控制系统的数学描述： 传递函数G(s)：所有控制系统的传递函数均为一有理多项分式， 其中s为复数。 传递函数G(s)的零点：即复数方程 的根，即使G(s)为零的s的取值。 传递函数G(s)的极点：即复数方程 的根，即使G(s)为无穷大的s的取值。 G(s) R(s) C(s) 反馈系统的稳定性分析： G2(s) R(s) C(s) G1(s) + - R1(s) G(s)=G1(s)G2(s) 称为反馈回路的开环传递函数，可以通过分析G(s)的行为来考察反馈回路的稳定性，即当G(s)=-1或接近-1时系统将变得不稳定. 开环传递函数的幅频特性（波特图）： 反馈带宽(kHz) 相角裕量(degree) 增益裕度(db) 40o 10db 9kHz 开环传递函数稳定性判据： 相位在低频段趋向于180度（即保证系统是负反馈系统）。 在增益大于0的区间，相位必须大于0度。 在相位等于或接近0度时, 增益必须小于0。 开环传递函数的幅频特性的测量： G2(s) R(s) C(s) G1(s) + - R1(s) 如何测得开环传递函数G(s)=G1(s)G2(s)? G2(s) R(s) C(s) G1(s) + - R1(s) A B A B f 网络分析仪 G(s)=A(s)/B(s) A/B 输出量 Vo 输入量 反馈量 控制量 Ve 控制量 If 控制量 D 内环 反馈量 内环 输入量 B A Source 常见电路的传递函数： R C L 复祖抗 传递函数 常见电路的传递函数： R C Ui Uo 一階極點 常见电路的传递函数： C Ui Uo R2 R1 一階極點 一階零點 常见电路的传递函数： C Ui Uo L R 二階極點 光耦电路的传递函数： ton: 1~5us toff: 5~10us CTR=Ic/If TL181 CTR:1~2 光耦电路的传递函数： 一階極點 积分器的传递函数： C Ui Uo R R1 Vref - +