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文檔簡介
DC/DC模塊電源的反饋電路和設計方法反饋電路(feedbackloop)的基本概念:閉環控制和負反饋拉普拉斯變換和傳遞函數波特圖(BodeCurve)穩定性判據波特圖的測試基本電路的傳遞函數反饋回路的設計自動控系統的基本形式:控制器被控對象輸入量控制量輸出量開環控制系統控制器被控對象輸入量控制量輸出量閉環控制系統誤差量反饋環節反饋量+-輸出量Vo輸入量反饋量控制量Ve控制量If控制量D內環反饋量內環輸入量SmallSignalAnalysisandTransferFunctionPIControllerOpticCouplerPWMPowerStageModelingDC/DCConverterwithSmallsignalAnalysis自動控制系統需分析解決的問題:穩定性:穩定性問題是任一自動控制系統能否實際應用的必要條件,自動控制理論應給出影響穩定性的因數,并給出各種因數引起穩定或不穩定的范圍。
穩態響應:即在穩態情況下,控制系統控制的準確程度,以及控制系統對各種干擾的抑制能力。動態響應:當輸入量改變或者有干擾引入后,控制系統以多快以及怎樣的方式達到新的穩定狀態。自動控制系統的數學描述:變換環節r(t)c(t)自動控制系統的數學描述:G(s)R(s)C(s)G1(s)R(s)C(s)G2(s)G2(s)R(s)C(s)G1(s)+-R1(s)自動控制系統的數學描述:傳遞函數G(s):所有控制系統的傳遞函數均為一有理多項分式,其中s為復數。
傳遞函數G(s)的零點:即復數方程的根,即使G(s)為零的s的取值。傳遞函數G(s)的極點:即復數方程的根,即使G(s)為無窮大的s的取值。G(s)R(s)C(s)開環傳遞函數的幅頻特性(波特圖):反饋帶寬(kHz)相角裕量(degree)增益裕度(db)40o10db9kHz開環傳遞函數穩定性判據:相位在低頻段趨向于180度(即保證系統是負反饋系統)。在增益大于0的區間,相位必須大于0度。在相位等于或接近0度時,增益必須小于0。開環傳遞函數的幅頻特性的測量:G2(s)R(s)C(s)G1(s)+-R1(s)如何測得開環傳遞函數G(s)=G1(s)G2(s)?G2(s)R(s)C(s)G1(s)+-R1(s)ABABf網絡分析儀G(s)=A(s)/B(s)A/B常見電路的傳遞函數:RCL復祖抗傳遞函數常見電路的傳遞函數:RCUiUo一階極點常見電路的傳遞函數:CUiUoLR二階極點光耦電路的傳遞函數:ton:1~5ustoff:5~10usCTR=Ic/IfTL181CTR:1~2光耦電路的傳遞函數:一階極點PI調節器的傳遞函數:C1UiUoR2R1R3Vref-+PI調節器的傳遞函數:C1UiUoR2R1R3VrefC2-+當時PI調節器的設計原則:C1UiUoR2R1R3VrefC2-+零點憑率為1/(R1C1),極點頻率為1/(R1C2)零點頻率必須小于極點頻率,即C2<<C1R2僅與增益有關,與零極點無關。R3與反饋特性無關,僅與電壓設置有關。二階極點一階極點一階極點零點零點零點開關電源反饋電路產生震蕩的原因:零極點發生偏移。極點往低頻段偏移,或增加了新的極點都有可能導致系統不穩。系統增益發生變化。如光耦的增益發生變化,PWM控制器的三角波斜率發生變化。消除震蕩的方法:降低控制器的增益。降低零點頻率。讓系統開環,用網絡分析儀測試其開環傳遞函數,以確定零極點分布和增益情況,再采取相應對策。反饋帶寬(kHz)相角裕量(d
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