由UC3907控制的峰值电流模式正激的反馈环路 仿真和测试

  备注：小弟知识能力有限，下午中如果有错误之处，还请大家多多包涵，大家帮忙指正，相互学习。谢谢。




   使用UC3907能实现均流、均流母线，恒压控制等功能。均流采用了主从控制法，在额定负载下能实现5%的均流误差。在实际应用中电路简单，需要外接的元器件少，效果非常不错。我在刚接触这款IC时，对其恒压环的调试，简直是一头雾水（瞎搞）。所以，今天我就尝试对其反馈环的传递函数建模，设法拔开云雾见真相。下图是UC3907的逻辑框图，我们能从图中看懂其工作原理。

内置电压误差放大器，用于实现电压环。内部有固定增益的电流放大器，用于检测输出端的电流。电流放大信号经过缓冲器隔离后，送做均流母线。电流调节放大器内置有50mV的偏置电压，用于实现主从控制。当该机为主机时，其电流信号要比母线电压高50mV，因此避免了主从机的争夺。同时电流调节放大器上应选用合适的元件来实现热拔插时，均流调节的速度。
   该IC应用文档建议，电流调节放大器的带宽要远远低于电压环，避免在均流时发生振荡。电流调节放大器调，调整恒压环误差放大器的参考电压，来实现对输出电压的调节，让多个模块的输出电压都稳定在一个值然后实现均流。
   我们首先关注电压环，如果在恒压应用中，我们假设误差放大器的参考电压固定。然后驱动放大器将误差放大器固定放大器2.5倍，ISET引脚的外接的电阻对光耦限流。可见下图是UC3907的电压环模型：

由于驱动放大器可以简化成-2.5的放大器，在交流分析中将VCC接地。则可以得到下面的模型：




如果按上面的模型分析，就其传递函数分层三个部分：误差放大器、驱动放大器、光耦电路。下文将对三个部分进行分析：

1、误差放大器部分：

可以得到其的传递函数为：

2、驱动放大器固定增益-2.5

3、光耦部分

于是这个反馈环的总体传递函数就是：

在Mathacad得到Bode图为：

然后结合之前得到的正激PCM模型（来至Cbasso的仿真书），得到环路增益为：

大家当然有疑问，你这样搞，靠谱吗？准确吗？对比PSPICE的结果如何？

在PSPICE里，进行交流分析得到环路增益的bode图为：

可以看到仿真和Mathcad的结果非常接近，穿越频率Fc= 2.83KHz ,Pm = 43deg。到此也可以证明对UC3907的传递函数建模的正确性，对以后的调试将有了更好的帮助。在这个传递函数中，出现了一个零极点，一个零点，一个误差放大器构成的极点，一个光耦上的RC滤波器构成的一个高频极点。

参考文献：
1、 UC3907 数据手册