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请教哦一下各位关于TL431补偿的问题

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s_梦想_s
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初级工程师
  • 2018-3-9 08:26:10
10问答币
这是一个老生常谈的话题了,昨天把群里的TL431‘RC’(图中的R7 C5)补偿部分的帖子基本都看了一遍,由于数学能力有限,看不懂传递函数之类的。也有大神说先按照经验放两个值,然后再慢慢调出来,看了之后还是懵懵的。看了TL431内部图,知道这两个RC是调节比较器的反馈,所谓的零点极点(说实话零点极点这类知识实在也是看不懂)。以下有两个问题需要请教下,望大家不吝赐教:
1、抛开那些传递函数之类的理论,按照经验来,一般这两个RC(图中的R7 C5)是放多少,再慢慢调的?
2、如何证明RC(图中的R7 C5)是调到适合自己板子的参数了,需要看哪点波形来证明?或者需要看什么样的状况来证明是适合的参数?例如,切换满载空载电压不跳之类的,有没这样的现象让自己知道这个参数是适合自己的板子的?谢谢大家。
122121.jpg

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怎么大致确定 RC 值? 答:简单的话,可以用过冲(谐振)波形的周期来大致确定 RC 值。其中 R 可以是 R7,也可以是 R9。 怎么知道最后参数最佳? 答:要知道最佳值,就要先知道不佳的值。一般调试过程: 先放一个相对较小的 C 上去,调整 R,使不稳定(振荡)的范围(输入输出及其他环境参数)最小,同时求得一个最不利工况,即最居中(最发飙)的环境参数。 逐渐增加电容量 C,重复上述方法,使不稳定范围消失,整个运行范围都是 ...
广东格斯泰
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助理工程师
  • 2018-3-9 08:51:55
 
沙发
s_梦想_s
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初级工程师
  • 2018-3-9 11:05:17
 
哥们 帮忙解答下呢
nc965
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  • 2018-3-9 12:48:02
 
怎么大致确定 RC 值?
答:简单的话,可以用过冲(谐振)波形的周期来大致确定 RC 值。其中 R 可以是 R7,也可以是 R9。
怎么知道最后参数最佳?
答:要知道最佳值,就要先知道不佳的值。一般调试过程:
先放一个相对较小的 C 上去,调整 R,使不稳定(振荡)的范围(输入输出及其他环境参数)最小,同时求得一个最不利工况,即最居中(最发飙)的环境参数。
逐渐增加电容量 C,重复上述方法,使不稳定范围消失,整个运行范围都是稳定的(都不发飙)。
稳当的话,再考虑点 C 的余量,这时这个 RC 就是最佳。
如果随便放一个参数上去,你的电源都是稳定的,那就减少 C 如上调试,直到不稳定,同样的思路,也可以从反方向求得最佳 RC。
正常情况下,总有一个适当的 RC 配合可以使环路在全范围内稳定,这意味着:
1、如果无论啥 RC 值都不能使环路稳定,那一定有什么情况不正常,这是经常发生的。
2、无限制增加 C 值总是可以使环路稳定的,因为 C 足够大的话就相当于一个恒压源,在任意特定工况开环(固定占空比)总应该不发飙,除非不正常
3、调试过程其实是在找最小 C 值的过程,因为 C 值过大意味着迟滞调节,因此采用其他类型补偿器的目的可理解为允许采用更小的 C 值的方法。
4、即使有一组参数使环路稳定,但也可能不正常,也不能排除如果在正常时应该是另一组 C 小得多的参数配合。
5、正常不正常?是另外一个坑,很大的坑哈。

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s_梦想_s
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初级工程师
  • 2018-3-9 14:08:32
 
谢谢前辈的回答,以下还有点小疑问需要请教下:
怎么大致确定RC值?
答:简单的话,可以用过冲(谐振)波形的周期来大致确定RC值。其中R可以是R7,也可以是R9。
前辈说的是指输出电压过冲波形频率吗?假如是每1ms都有一个过冲,那么频率就是1Khz,就是R*C=1Khz这样算吗?还有其中R可以是R7,也可以是R9。为什么会是R9也可以呢?
怎么知道最后参数最佳?
答:先放一个相对较小C上去,调整R,使不稳定(振荡)的范围(输入输出及其他环境参数)最小,同时求得一个最不利工况,即最居中(最发飙)的环境参数。逐渐增加电容量,重复上述方法,使不稳定范围消失,整个运行范围都是稳定的(都不发飙)。
前辈说的最发飙的环境参数,这个最发飙指的是过冲最厉害的时候吗?最后调到使其不稳定范围消失,整个运行范围都是稳定的(都不发飙)。最后这个调到稳定除了过冲还有其它什么情况能看出是稳定的呢?小生愚拙,感谢前辈的指点。
nc965
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  • 2018-3-9 14:14:37
 
什么叫过冲,如果你见到过,截图来看,不能猜。
发飙就是指振荡,未能收敛的输出,是补偿不当引起的。
s_梦想_s
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LV4
初级工程师
  • 2018-3-9 14:30:07
 
身边没有波形图,调试的时候遇到过空载电压高,例如输出是24V,空载的时候是26V左右。带一定的负载之后,电压会慢慢回到24V。不知道这个是否就是前辈所说的过冲??
发飙就是指振荡,未能收敛的输出。
前辈所说的这个是否就是输出电压纹波比较大的时候?
nc965
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  • 2018-3-9 16:19:37
 
也可以叫纹波,环路失调纹波,是种振荡波形,如果收敛,在遇到某种扰动时其纹波幅度呈逐步减少的趋势。减少到某个程度不再减少,就维持这个幅度,看上去就是纹波,也叫振荡,意思是扰动过去很久了,或者根本没有扰动,它还在振荡,就是发飙,环路失调。
环路调好时,补偿到位,就只有一个扰动过冲,当场收敛,但仍然可以看出某个振荡周期留下的痕迹,因此即使只有过冲没有振荡也可以找到这个周期。
环路失调纹波与其他纹波不是一回事
空载电压飚高与过冲不是一回事
过冲和振荡、发飙是一回事,只是收敛程度不同。立即收敛的振荡就是过冲,也可以看见一点(至少四分之一个)振荡周期的痕迹。
假如每1ms都有一个过冲,这只能说明每1ms都有一个扰动,也是可能的,这种情况属于刚才说的不正常情况之一。
s_梦想_s
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初级工程师
  • 2018-3-10 08:09:53
 
好的,待我思考加实践实践,有问题再请教前辈,谢谢。
dongxia620
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高级工程师
  • 2018-9-14 21:28:35
  • 倒数9
 
如果有环路测试仪,就简单多了。

b852674
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高级工程师
  • 2018-3-12 09:41:29
 
看上去还是瞎改
nc965
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  • 2018-3-12 09:59:54
 
你还有更清晰的办法?分享一下?
能源消耗
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总工程师
  • 2020-1-10 10:14:24
  • 倒数8
 
想请教一下老铁, 与R9是什么关系哪?
nc965
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  • 2020-1-10 10:34:19
  • 倒数7
 
R9对应运放的输入阻抗,在环路中与R7的比例对应直流放大的比例,PID中的P
能源消耗
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LV10
总工程师
  • 2020-1-10 11:02:29
  • 倒数6
 
那你平时这R9取值时多少?
nc965
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  • 2020-1-10 11:09:34
  • 倒数5
 
10K为上限,行业标配,无特殊理由不要超。但你可以降,只要R5的损耗在你的接受范围
详情参阅此贴1.6楼、22楼:电压采样电阻注意事项
zhenxiang
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LV8
副总工程师
  • 2020-2-6 18:31:39
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一般的介绍都是输入电阻R5与反馈电阻R7组成比例环节的吧。 传递函数里不包括下分压电阻
nc965
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版主
  • 2021-5-6 10:21:34
  • 倒数3
 
那是基于小信号模型,意思是扰动信号的大小不再考虑,因此不需要分压来表达,但它的输入电阻(输入阻抗)你要换算到实际电路里的R5//R7才可能与实际电路对应。
cyzz7212
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LV4
初级工程师
  • 2022-3-27 10:45:40
  • 倒数2
 
来学习学习
zhang0326
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高级工程师
  • 2018-7-19 20:43:28
  • 倒数10
 
我也来学习一下,谢谢版主的讲解
friend521
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LV6
高级工程师
最新回复
  • 2024-1-12 22:46:58
  • 倒数1
 
要知道你这个RC匹配的正不正常这里可不是一点半点就能说明正常的。首先说电源工作在三种模式下CCM DCM BCM保证这三种模式下电源不震荡。这是初步判定,三种模式正常后看空载半载满载正常不正常,如果正常第三步用电子负载设置好负载动态响应,用示波器探头看输出电压波形。振铃不超过2个为佳,不超过3个为合格。当然这是用笨方法解决。还有一种方法可以用网路分析仪然后看开环闭环的零极点位置对其进行有效的补偿。当然这就很复杂了。一般还是按着笨方法慢慢试,因为要遵循结果导向。什么时候RC的参数调整到振铃小于2那么恭喜你成功了。另外再赘述一下补偿的目的。补偿就是为了提高电源的动态响应能力反馈环路灵敏度。也就是说比如你的电源在客户手里负载在突变模式里使用。比如电源输出负载是电焊机在焊接瞬间产生大电流大负载,或者你的电源是带的电机在启动瞬间形成一个大电流。电流一大输出电压压降就大,这里关键问题就来了。因为瞬间大电流或者间歇大电流会导致输出电压极其不稳定,这是电源设计师和用户不想看到的。所以就要让反馈速率提高响应快,负载突变时反馈环路马上立刻瞬间把信号传递给电源管理芯片进行快速调整占空比PWM调整。让输出电压极小的波动。这才是补偿的真正目的。我说这些也是我个人的理解,如有不对或者表述不清的地方也清坛子里的大佬回复指正。
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