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干货|电源环路设计的影响因素有哪些?

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发表时间:2023-03-25 16:57作者:思佳程来源:开关电源厂家网址:http://www.weijiady.com/

电源的环路设计一直是一个难点,为什么这么说,因为主要影响的因素太多,理论计算很难做到准确,仿真也是基于理想化模型,在这里只谈关于环路设计的一些影响因素,从定性的角度去理解环路以及怎么去做环路补偿。


环路是基于输入输出波动时,需要通过反馈,环路相应告知控制IC去调节,维持输出的稳定。电源环路一般都是串联负反馈,有的是电压串联负反馈(CC模式下),有的是电流串联负反馈(CV模式下)。


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那有哪些地方会影响环路呢?电路中的零点以及极点。零点一般会导致增益上升,引起90度相移(右半平面零点会引起-90度相移)。极点一般会导致增益下降,引起-90度相移,左半平面极点会引起系统震荡。所以我们需要借助零点极点补偿手段去合理调控我们的环路。对于低频部分,为了满足足够增益一般引入零点补偿,对于高频干扰一般引入极点补偿去抵消,减少高频干扰。


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环路稳定的原则是:


1、在穿越频率处(即增益为零dB时的频率),系统的相位余量大于45度。


2、在相位达到-180度时增益的余量大于-12dB。


3、避免过快的进入穿越频率,在进入穿越频率附近的曲线斜率为-1。


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针对一般反激电路:


1、产生零点的有输出滤波电容 :可以使环路增益上升。(一般在中频4K左右,对增益有好处,无需补偿)


2、若工作在CCM模式下还会产生右半平面零点。在高频段,可采用极点补偿。这个一般很难补偿,尽量避免,让穿越频率小于右半平面零点频率(15K左右,随负载变化会变化)。


3、负载会产生低频极点。采用低频零点去补偿。


4、LC滤波器会产生低频极点,需要采用零点补偿。在心中要清楚哪些零极点是利是弊,针对性补偿。


补偿的电路,针对电源环路来说比较简单,一般采用对运放采用2型补偿,也有的会采用3型补偿很少用。


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