反激開關(guān)電源架構(gòu)與電子電路設計盤點

頻域分析是開關(guān)變換器的設計難點，困擾著不少電源工程師，從工程應用、理論建模和軟件仿真三方面入手，結(jié)合最新的反饋控制技術(shù)，為大家揭開反激開關(guān)電源頻域分析設計的神秘面紗!

1SSR與PSR架構(gòu)對比

SSR直接采樣輸出電壓，無靜差控制;PSR采樣供電繞組，估算輸出電壓，有靜差控制。

SSR對變壓器工藝要求不高;PSR對變壓器工藝要求高，通常需要R3減小漏感振蕩和R2加速斷開VDD回路。

SSR環(huán)路補償器外置;PSR環(huán)路補償器集成于芯片。

SSR環(huán)路不穩(wěn)通常由環(huán)路補償器設置不當引起; PSR環(huán)路不穩(wěn)通常由采樣引起。

2閉環(huán)系統(tǒng)穩(wěn)定條件

閉環(huán)系統(tǒng)穩(wěn)定的條件是開環(huán)傳遞函數(shù)TcPvK不為-1，在伯德圖上定義了相位裕量和增益裕量來判斷穩(wěn)定性。

3穩(wěn)定性判斷方法

建模法 利用狀態(tài)空間平均法或電路平均法推導出系統(tǒng)各個環(huán)節(jié)的傳遞函數(shù)，用相關(guān)軟件繪出開環(huán)傳遞函數(shù)的Bode圖。

仿真法 利用仿真軟件的AC Sweep功能，掃描出開環(huán)傳遞函數(shù)的Bode圖。

測量法 利用頻率響應分析儀在電源反饋回路注入不同頻率信號調(diào)制變換器，并獲取電源輸出端的響應信號，從而測量出開環(huán)傳遞函數(shù)的Bode圖。

4控制對象建模 PWM調(diào)制

PWM控制：固定開關(guān)頻率，調(diào)整導通占空比控制輸出電壓。功率管的開通時刻由內(nèi)部時鐘決定，當Ip電流等于參考電流Ipref(電壓環(huán)產(chǎn)生)時關(guān)斷功率管。

利用平均法可推導出控制對象傳遞函數(shù)：

PFM調(diào)制

PFM控制：固定Ipref，調(diào)整開關(guān)頻率控制輸出電壓。

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