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分享环路补偿TypeⅡ、TypeⅢ参数设计法

  • 2018-06-12 15:47
  • boy59

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    环路补偿参数设计_Buck.xls        (excel文件)

    环路补偿参数设计.rar              (Mathcad文件)

    buck_type23.rar                     (Saber文件)

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  • 电源网-fqd

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    2018-06-12 15:49

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  • boy59

    LV.1

    2018-06-12 16:06

    @电源网-fqd

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  • hunter4051

    LV.1

    2018-06-12 16:25

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  • chenyankun

    LV.1

    2018-06-12 18:10

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  • appleY

    LV.1

    2018-06-12 18:41

    @

    参数没有做说明,只是试着去看些

    用一个极点,一个零点IP1Z 的 TYPE II 去补偿 双极点s^2的控制输出,补偿的增益中必定有s^2的关系

    你的上面没有这种关系

    //---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

    说说我对环路补偿的理解吧

    环路了补偿跟所有的放大器补偿是一样,目的只有一个是放大器稳定

    工程计算的方法通常是以BODE图去做研究的

    通过传递函数是去找出函数变化发生转折的点(叫拐点可能跟函数的里面的拐点不一样的意义,

    函数的拐点是凹凸性发生改变的点),这个转折点就是零点和极点

    而不是通过去解传递函数的方程的方法

    这样所有的计算就相当于做加减乘除法了,环路其实很简单的

    一个极点相当于一个RC积分器

    相位偏移 θ = - arctan( ω / ωp ) ,    ωp为极点频率

    增益是G = -20 lg ( ω / ωp)  

    同样零点相当于一个RC微分器

    寻着这个思路,上面的所有计算都是很容易的

    在以-1斜率的低频率段,通过提高低频段的增益,就相当于提高了相位的边界 PM

    这个增益补偿完了,再反过来可以验证下就可以了,就像磁芯饱和的计算一样的。

    计算不是环路的补偿的难点,难点是因为在补偿环路有很多分布参数的影响,造成相移

    这个很难控制,所以才有上面提高相位的边界PM值。

    其实环路补偿是很简单,真的是很简单,特别是TYPE III型补偿更简单,

    增加了电路零件,而补偿变得更容易了。

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  • boy59

    LV.1

    2018-06-13 12:24

    @appleY

    参数没有做说明,只是试着去看些

    用一个极点,一个零点IP1Z 的 TYPE II 去补偿 双极点s^2的控制输出,补偿的增益中必定有s^2的关系

    你的上面没有这种关系

    //---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

    说说我对环路补偿的理解吧

    环路了补偿跟所有的放大器补偿是一样,目的只有一个是放大器稳定

    工程计算的方法通常是以BODE图去做研究的

    通过传递函数是去找出函数变化发生转折的点(叫拐点可能跟函数的里面的拐点不一样的意义,

    函数的拐点是凹凸性发生改变的点),这个转折点就是零点和极点

    而不是通过去解传递函数的方程的方法

    这样所有的计算就相当于做加减乘除法了,环路其实很简单的

    一个极点相当于一个RC积分器

    相位偏移 θ = - arctan( ω / ωp ) ,    ωp为极点频率

    增益是G = -20 lg ( ω / ωp)  

    同样零点相当于一个RC微分器

    寻着这个思路,上面的所有计算都是很容易的

    在以-1斜率的低频率段,通过提高低频段的增益,就相当于提高了相位的边界 PM

    这个增益补偿完了,再反过来可以验证下就可以了,就像磁芯饱和的计算一样的。

    计算不是环路的补偿的难点,难点是因为在补偿环路有很多分布参数的影响,造成相移

    这个很难控制,所以才有上面提高相位的边界PM值。

    其实环路补偿是很简单,真的是很简单,特别是TYPE III型补偿更简单,

    增加了电路零件,而补偿变得更容易了。

    先不考虑分布参数的影响,就上面附件中的例子兄台给讲讲TYPE III零、极点的设置方法?(期望的相位余量60度、10Hz处增益70dB、穿越频率20kHz,不出现条件稳定)
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  • appleY

    LV.1

    2018-06-13 14:09

    @boy59

    先不考虑分布参数的影响,就上面附件中的例子兄台给讲讲TYPE III零、极点的设置方法?(期望的相位余量60度、10Hz处增益70dB、穿越频率20kHz,不出现条件稳定)

    在BODE图上把第一个零点设置成fz1 = 0.5 * Flc , 

     第二零点 fz2 = Flc , 输出的双极点Flc

    第一极点fp1 = Fesr ,  Fesr 输出的零点

    第二极点fp2 = 0.5 *Fsw 

    TYPE III型补偿要简单些,就像你上面说的,零点和极点相互抵消

    这样变得更容易了

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  • hunter4051

    LV.1

    2018-06-13 15:51

    @appleY

    在BODE图上把第一个零点设置成fz1 = 0.5 * Flc , 

     第二零点 fz2 = Flc , 输出的双极点Flc

    第一极点fp1 = Fesr ,  Fesr 输出的零点

    第二极点fp2 = 0.5 *Fsw 

    TYPE III型补偿要简单些,就像你上面说的,零点和极点相互抵消

    这样变得更容易了

    能讲解一下具体怎么设置?参数如何调整?如果没有单独的电容可以视为0吗?就是少一个极点。还有反激的参数是一样的计算?
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  • boy59

    LV.1

    2018-06-13 17:09

    @appleY

    在BODE图上把第一个零点设置成fz1 = 0.5 * Flc , 

     第二零点 fz2 = Flc , 输出的双极点Flc

    第一极点fp1 = Fesr ,  Fesr 输出的零点

    第二极点fp2 = 0.5 *Fsw 

    TYPE III型补偿要简单些,就像你上面说的,零点和极点相互抵消

    这样变得更容易了

    按这种方法设置后的总开环bode图如下:

    1除2flc法

    将穿越频率设置成预期的20kHz,10Hz处增益60.619dB,相位余量64.772度,低频增益和相位余量都没有达到预期值。(如果将相位余量设置为60度,穿越频率就不是20kHz了)

    如果期望在20kHz穿越频率处的相位余量是50度,采用这种方法得到的结果依然是64.772度,这种方法跟K-factor法相似虽然设置相对简单但结果只能是固定的一种(无法得到最优参数)。

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  • appleY

    LV.1

    2018-06-13 17:53

    @boy59

    按这种方法设置后的总开环bode图如下:

    1除2flc法

    将穿越频率设置成预期的20kHz,10Hz处增益60.619dB,相位余量64.772度,低频增益和相位余量都没有达到预期值。(如果将相位余量设置为60度,穿越频率就不是20kHz了)

    如果期望在20kHz穿越频率处的相位余量是50度,采用这种方法得到的结果依然是64.772度,这种方法跟K-factor法相似虽然设置相对简单但结果只能是固定的一种(无法得到最优参数)。

    低频增益和相位余量都没有达到预期值

    这个低频的增益,可以调整第一、二个零点的增益

    也就是EA反馈电阻R2/R1的比值

    通过补偿后,BODE图应该是闭环的增益BODE,相位BODE图

    Gc(s) = Go(s)  / [  1 + Go(s) * F(s) ]

    Go(s) 开环增益,Gc(s) 闭环增益, F(s) 环路补偿

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