開關電源環路穩定性分析(二)
發布時間:2022-11-24 責任編輯:lina
【導讀】如(ru)果(guo)一(yi)上(shang)來(lai)就(jiu)分(fen)析(xi)開(kai)關(guan)電(dian)源(yuan)的(de)環(huan)路(lu)穩(wen)定(ding)性(xing),我(wo)估(gu)計(ji)大(da)部(bu)分(fen)人(ren)都(dou)會(hui)很(hen)暈(yun),包(bao)括(kuo)我(wo)自(zi)己(ji)。各(ge)種(zhong)傳(chuan)遞(di)函(han)數(shu),各(ge)種(zhong)補(bu)償(chang)網(wang)絡(luo),都(dou)是(shi)一(yi)些(xie)知(zhi)道(dao)名(ming)字(zi),但(dan)是(shi)連(lian)在(zai)一(yi)起(qi)就(jiu)不(bu)認(ren)識(shi)。
在上一節中,基於歐姆定律,基爾霍夫定律,伏秒平衡這些已知的知識點,可以推導出Buck變換器的輸入輸出關係。
今天這一節,我們還是從全局的概念來解析開關電源。
1. 運放和開關電源
如(ru)果(guo)一(yi)上(shang)來(lai)就(jiu)分(fen)析(xi)開(kai)關(guan)電(dian)源(yuan)的(de)環(huan)路(lu)穩(wen)定(ding)性(xing),我(wo)估(gu)計(ji)大(da)部(bu)分(fen)人(ren)都(dou)會(hui)很(hen)暈(yun),包(bao)括(kuo)我(wo)自(zi)己(ji)。各(ge)種(zhong)傳(chuan)遞(di)函(han)數(shu),各(ge)種(zhong)補(bu)償(chang)網(wang)絡(luo),都(dou)是(shi)一(yi)些(xie)知(zhi)道(dao)名(ming)字(zi),但(dan)是(shi)連(lian)在(zai)一(yi)起(qi)就(jiu)不(bu)認(ren)識(shi)。
不慌,學習東西都是從簡單到複雜。畢竟開關電源也是電阻,電感,電容,MOS這些器件組成的,假設我們找個簡單的,帶有環路的模塊,先把它搞清楚,再類比學習開關電源的環路穩定性,應該會簡單很多。
在學過的所有知識點中,我能想到的就是運放。
運(yun)放(fang)可(ke)以(yi)看(kan)成(cheng)是(shi)黑(hei)盒(he),有(you)輸(shu)入(ru)輸(shu)出(chu),開(kai)關(guan)電(dian)源(yuan)也(ye)可(ke)以(yi)看(kan)成(cheng)是(shi)黑(hei)盒(he),有(you)輸(shu)入(ru)輸(shu)出(chu)。直(zhi)接(jie)分(fen)析(xi)開(kai)關(guan)電(dian)源(yuan)的(de)環(huan)路(lu)穩(wen)定(ding)性(xing),相(xiang)當(dang)複(fu)雜(za),但(dan)是(shi)運(yun)放(fang)器(qi)件(jian)少(shao),分(fen)析(xi)起(qi)來(lai)比(bi)較(jiao)簡(jian)單(dan)。從(cong)運(yun)放(fang)開(kai)始(shi),是(shi)突(tu)破(po)口(kou)。
2、開環係統
對於運放來說,假設我們有下麵這樣的電路
給運放一個輸入信號,此時運放開環,可知輸出信號直接到達電源軌,並未實現我們想要的放大倍數。
由you於yu運yun放fang的de開kai環huan增zeng益yi非fei常chang大da,因yin此ci在zai輸shu入ru端duan增zeng加jia很hen小xiao的de信xin號hao就jiu能neng使shi運yun放fang飽bao和he。為wei了le使shi運yun放fang能neng正zheng常chang使shi用yong,我wo們men會hui給gei運yun放fang增zeng加jia反fan饋kui回hui路lu,使shi其qi輸shu出chu在zai可ke控kong的de範fan圍wei內nei。
兩個電阻組成的反饋回路
一個電阻和一個電容組成的反饋回路
因此,就有了同相,反相,微分,積分這四種基本帶有閉環反饋的回路。
tongli,duiyukaiguandianyuanyeyiyang,ruguomeiyoubihuanfankuihuilai,dangshurudianyabianhuahuozheshuchufuzaibianhuadeshihou,youyumeiyoubihuanfankui,xitonghuihekaihuandeyunfangyiyang,wufadedaowomenxiangyaodejieguo。suoyikaiguandianyuanbixuyoufankuihuilu。keyishuo,budonghuanlu,jiubuzhidaokaiguandianyuanjingsuisuozai。
對dui於yu運yun放fang來lai講jiang,搞gao清qing楚chu了le四si種zhong基ji本ben的de電dian路lu,我wo們men就jiu可ke以yi變bian換huan出chu各ge樣yang的de放fang大da倍bei數shu,疊die加jia,減jian法fa等deng電dian路lu模mo型xing,那na麼me對dui於yu開kai關guan電dian源yuan的de一yi樣yang,要yao很hen好hao的de控kong製zhi環huan路lu,必bi須xu選xuan取qu合he適shi的de環huan路lu控kong製zhi方fang式shi。
3、開關電源控製方式
genjuqianmianneirong,yaofenxikaiguandianyuandehuanlu,yaoxiangfenxiyunfangyiyang,bayunfangbentihehuanlufenkailai。tongyang,duiyukaiguandianyuan,womenyebadianyuandegonglvjihehuanlukongzhifenkailai,keyibiaoshiweixiamiandetuoputu。
因(yin)此(ci),接(jie)下(xia)來(lai)的(de)重(zhong)點(dian)應(ying)該(gai)是(shi)搞(gao)清(qing)楚(chu)開(kai)關(guan)電(dian)源(yuan)的(de)環(huan)路(lu)是(shi)如(ru)何(he)控(kong)製(zhi)的(de),就(jiu)像(xiang)我(wo)們(men)看(kan)到(dao)運(yun)放(fang)的(de)環(huan)路(lu)是(shi)電(dian)阻(zu)還(hai)是(shi)電(dian)容(rong),可(ke)以(yi)很(hen)快(kuai)判(pan)斷(duan)是(shi)純(chun)粹(cui)放(fang)大(da)電(dian)路(lu)還(hai)是(shi)微(wei)分(fen),積(ji)分(fen)電(dian)路(lu)。
在開關電源裏麵,環路比運放的環路要複雜很多,為了分析簡單,隻討論Buck變換器,基於PWM調製方式下的電壓和電流控製模式。PWM調試方式這裏不贅述,直觀的理解就是頻率恒定,占空比可調的方式。
截止到目前為止,上述所有的內容都是已經學習過的內容。但是我們已經很清楚知道了為什麼要研究環路,以及準備如何分析環路。
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