1.基本概念介绍。buck电路是我们开关电源中应用较为广泛的拓扑结构,在实际应用的过程中,我们要求不管是输入电压发生变化还是负载电流发生变化,其输出都是要保持相对稳定。如何实现buck在各种负载条件下正常输出,其背后的环路设计的重要性就显得不言而喻。一个buck电路就是一个电源系统,系统要实现稳定必须依靠内在的控制环路来实现,以峰值电流模式控制的buck电路为例,其负反馈系统可以时刻保持对输出进行采样,通过比较器进行PWM调节,使得输出保持稳定,对于一个buck电路而言,其反馈网络的等效框图可以用下图进行表示:
其中输入电压代表给定Rs,输出电压代表Cs,环路的增益就可以表示为T(s)=X(s)G(s)H(s),环路的增益包含了功率级的传递函数和补偿环节的传递函数,对于一个具体buck电路系统而言,其补偿环节,功率级,又是如何与等效结构框图相对应的呢?
(资料图片)
2.buck
电路功率级和补偿环节介绍。
如图所示Buck环路的功率级主要与输入,输出电容C,电感L 相对应的,其功率级所对应的传递函数可以理解为系统本身所固有的传递函数,电容电感的取值,不同的控制方式,以及负载电流的大小,都可以对功率级传递函数产生影响。补偿环节:主要与comp比较器,上下分下电阻,等反馈环路有关,其决定的系统的补偿传递函数用于调节系统的性能。
3.buck电路环路设计的目标环路设计的目标是要有足够的相位裕量,适当带宽和高直流增益(如下图所示)以次满足系统对稳定性、良好的动态响应的要求。
4.buck****电路功率级等效模型的建立及其波特图分析在分析buck功率级回路的时候,我们采用小信号建模法,可以将buck电路的功率级等效为电感作为电流源的控制回路,如下图所示。并且根据传递函数 PS_((S) )= v_0(s) /v_c(s) =R/R_i (1+sR_c C)/(1+sRC) 绘制出其波特图。其中Rc表示输出电容的esr,Ri是电流的感应增益。单纯看buck电路的功率级,其初始的增益很低不能满足系统相应的准确性,除此外其带宽,以及相角都不能满足设计的要求。
5. Type-Ⅱ补偿网络。为了弥补buck功率级,我们就需要采用补偿网络对环路进行补偿,这里以我们常用的 电压型Type-Ⅱ补偿网络为例。
可以得到Type-Ⅱ补偿网络的传递函数为
由传递函数可知该补偿环节有一个零极和两个极点,画出其波特图,分析其幅频和相频特性可知补偿网络有较高的直流增益,同时相位裕量提高到最大90度,这种特性可以满足绝大部分电源应用的需求。6.环路设计。在充分认识和了解buck电路的功率级和我们常用的Type-Ⅱ补偿网络之后,下面将介绍如何放置Type-Ⅱ补偿环节的零极点对buck环路的功率级的零极点进行改造,使得两者叠加后达到我们环路设计的要求。如下图所示即为控制环路补偿示意图,其中|PS|是buck环路功率级的波特图,与前文提到的不同之处这里是考虑了电感、斜率补偿和采样保持等因素从而得到的更为精确的模型的波特图。 |EA|则代表的是Type-Ⅱ补偿网络的波特图,最终通过两者的叠加我们可以得到最终的buck环路的波特图|T|。
通常将Ⅱ型补偿网络的低频零点放置于功率级的低频零点附近,使得补偿后的环路在中频段以-20dB/Dec衰减;补偿网络的高频极点放置于功率级电解电容ESR的高频零点附近,使得补偿后的环路在高频段继续衰减设计使得穿越频率PSFc位于1/20 Fsw。
关键词:
1 基本概念介绍。buck电路是我们开关电源中应用较为广泛的拓扑结构,在实际应用的过程中,我们要求不管是输入电压发生变化还是负载电流发生变2023-04-06
这是一片美丽而神奇的土地,这是一座被山水与人文浸润的城市——中国贵州黔西南,黔滇桂三省通衢之地、人才汇聚之所。这里地处北纬25度黄2023-04-06
“清明时节雨纷纷,路上行人欲断魂”,唐代诗人杜牧的这句诗流传千年。近期,我国迎来今年以来最大范围强雨雪天气过程。在不少人的记忆里,清2023-04-06
《失落史诗》是一款横版卷轴类角色扮演游戏,该作由OneorEIGHT开发发行,游戏预计将会在4月19日登陆Switch平台,标准版目前售价17 99美元,豪2023-04-06
中顺洁柔(002511)04月06日在投资者关系平台上答复了投资者关心的问题。投资者:尊敬的领导好!请问公司的主要竞争对2023-04-06
据统计,本赛季的英超创造了近30年来最高的“下课潮”(已有13位主帅离任,其中12位被解雇),平均每个月都有一位主帅离任。至此,英超本赛季2023-04-06
1、汉字分为独立字和组合字,偏旁是组合字中常见的部件。如果孩子读写有困难,就从教孩子学习偏旁部首开始,让孩子把整体的印象2023-04-06
44年前,音乐家王立平的一首《太阳岛上》奏响了冰城哈尔滨的华美乐章,为了让这首经典的音乐作品成为世界各国人了解哈尔滨这座“音乐之城”的2023-04-06
骑手违法,企业有责!4日,福州交警曝光一批企业,对外卖、快递骑手不按规定佩戴安全头盔、闯红灯、走机动车道、逆行等交通违法行为严查!严管2023-04-06
上一节我们说了下运放的增益,并在文末给出了如何评估运放带宽是否足够的计算方法,但是呢,这个评估带宽的方法,也只是做了一半的工作,还有2023-04-06
纽约金融服务部(NYDFS)主管AdrienneHarris表示,SignatureBank上个月的收购并不是任何所谓的ChokePoint22023-04-06
【环球视野】作者:萨米·李·金(SammyLeeKing)(美国路易斯安那州立大学农业中心可再生自然资源学院教授 编2023-04-06
大象新闻记者了解到,张新成和孙千将携电影《这么多年》甜蜜来袭,而好久不见的王鹤棣也在杀青后立马赶了回来,遇到“弟弟”丁程鑫两人一拍即2023-04-05
宁愿送外卖不愿打工的原因,如果是送外国人,就可以是送中国的礼品),外国人,可以送外国人一些具有中国特色的礼品。如中国传统2023-04-05
女子地铁打人被拘期满后又怼网友今天的热度非常高,现在也是在热搜榜上了,那么具体的女子地铁打人被拘期满后又怼网友是什么情况呢,大家可以2023-04-05
【文旅部:2023年清明节假期国内旅游出游2376 64万人次预计国内旅游收入65 20亿元】财联社4月5日电,经文化2023-04-05
智通财经APP讯,科华生物公告,公司收到上海市药品监督管理局颁发的《医疗器械注册证》(体外诊断试剂),相关产品为肿瘤坏死因子-α测定试剂盒(2023-04-05
据农业农村部农情调度消息,截至4月4日,全国已春播粮食8260多万亩,完成意向面积的8 7%,进度同比基本持平。分作物看,早稻育秧过八成,栽插2023-04-05
可惜,因为经费等一些实际的问题,在剧中出现过的怪兽往往都经过了无数次的调整。今天,豪哥带大家看看,在迪迦剧中出现的怪兽的那些设计原稿2023-04-05
彼得德鲁克所言,“对于一个企业来说,企业想生产什么并不是最重要的,最重要的是顾客想要什么,需要什么,顾客认知价值决定企业的一切。”德2023-04-05
国王大胜鹈鹕锁定赛区冠军小萨三双英格拉姆22+7+6,新奥尔良鹈鹕2023-04-05
1、赞美老师的句子您的工作在今朝,却建设着祖国的明天;您的教学在课堂,成就却是在祖国的四面八方。2、2、您的岗位2023-04-05
梅罗争霸,梅罗比较,这是足坛近十几年来永恒的话题,梅西连续三个赛季无缘欧冠八强以及被巴黎球迷狂嘘之后,梅西的下一站是球迷最为关注的焦2023-04-05
在追求高颜值的同时,人们也愈加注重身材的管理,明星更是不例外。越来越多的艺人选择健身练出好身材,李若彤和张丰毅应该是其中练得最好的。12023-04-05
刚刚!工商银行,被启动自律调查!,工行,融资,债券,承销商,中国银行,自律调查,交易商协会,专业投资者,中国工商银行2023-04-05