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UC3843的电流采样脚的RC参数对环路稳定性的影响该如何分析?

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邹姜一郎
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  • 2019-6-19 09:05:53
10问答币
各位前辈:
我仿照UC3843的参考电路做了一个反激电源。原理框图类似如下:
我实际电路图中,Rcsf=1k,Ccsf取330uF~1000uF。我发现电源在Ccsf取1000uF时,出现自激振荡。输出纹波从30mV提高到90mV,振荡频率约为30kH左右。当Ccsf取330uF,电源正常,纹波30mV,频率400kHz。开关频率为400kHz。
我看了一下手册对Rcsf、Ccsf的取值说明。如下图:
我看手册只是从RC滤波的角度出发,说RC的时间常数要大于开关周期。从这一点来说,Ccsf取330pF~1000pF应该都是满足条件的。应为开关频率fs=400kHz,开关周期Ts=2.5us。Rcsf=1k,Ccsf=1000pF,RC时间常数t=RcsfCcsf=1us;Rcsf=1k,Ccsf=330pF,RC时间常数t=RcsfCcsf=0.33us;都是比开关周期T小的。
可是为什么Ccsf取大一点会引起自激呢?
我怀疑是不是Rcsf、Ccsf其实是在电流内环中,会影响到电流内环的性能?可是我又不知道该如何定量计算这个Rcsf、Ccsf的参数。手册中对环路补偿参数的分析与计算也只是对谐波补偿和基于运放的补偿参数,并没有对Rcsf、Ccsf的参数计算,或者说认为Rcsf、Ccsf并不在环路补偿内。可是,实际中Ccsf的取值确实影响着稳定性。在我做的反激电源中,Ccsf取300pF电源稳定,Ccsf取1000pF电源不稳定,请问这该如何分析呢?除了RC时间常数小于开关周期这一条,还有其他限制来用于Rcsf、Ccsf的参数设计吗?需要考虑电流内环吗?电流内环该如何分析计算呢?感觉很复杂的样子。手册中的算例似乎也没有考虑电流内环补偿参数的设计?

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邹姜一郎
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LV8
副总工程师
  • 2019-6-19 09:08:11
 
后面的5张图传错了,莫在意。
邹姜一郎
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LV8
副总工程师
  • 2019-6-19 09:15:18
 
写错了,“我看手册只是从RC滤波的角度出发,说RC的时间常数要小于开关周期。”
nc965
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  • 2019-6-19 09:39:34
 
建议大致按前沿消隐时间配置(限制)RC时间常数
邹姜一郎
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LV8
副总工程师
  • 2019-6-19 13:15:23
 


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您是指将T=RC配置为上图T1的大小?
nc965
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  • 2019-6-19 16:41:48
 
RC不大于T1(典型值200nS)大小,才不至于显著影响两个峰值的采样

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邹姜一郎
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副总工程师
  • 2019-6-20 08:49:44
 
谢谢。
如果按200ns典型值计算,R取1k,C应该取200pF以下。
事实上,C小一点,状态确实好一些。
我做的是一个2W反激电源,Vin提高到35V以上时,纹波出现自激。我调整了Ccsf的值从1000pF降至100pF。纹波自激逐步减小并消失。但在用100pF时,启动后可以稳定运行,但是在负载阶跃后,又会进入自激。
后来,我调整了Cvcc的值,从3.3uF提高到4.7uF,自激现象消失。我观察了Cvcc上的纹波电压,用3.3uF和4.7uF并没有太大区别,但是确实是提高Cvcc后,电源就稳定了。我不知道这是为什么?一个供电滤波电容会影响到稳定性。我想这应该不是环路补偿中相位裕度不够造成的,更像是电路参数不合理,但我又说不清楚,4.7uF行3.3uF不行的原因。
当vin大于35V时,输入电流平均值在60mA以下,初级电流峰值为0.5A。

nc965
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  • 2019-6-20 08:53:51
 
你说这些多半是PCB问题引起的,一般cs电容不必调,VCC电容调一下是好习惯
邹姜一郎
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LV8
副总工程师
  • 2019-6-20 13:22:12
 
一个老师傅建议我把Cvcc调大试试的,问题确实解决了,但是说不清楚这个原因,无法定性分析、定量计算。
邹姜一郎
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LV8
副总工程师
  • 2019-6-21 08:21:53
 
后来想清楚了,我用的是辅助供电绕组反馈,不是光耦反馈。增大供电电容Cvcc实际上也是增大环路上的输出电容,所以对环路特性是有影响的。
邹姜一郎
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LV8
副总工程师
  • 2019-6-20 08:53:32
 
版主,我不懂为什么是两个峰值的采样?
RC不是要把第一尖峰滤掉吗?
nc965
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  • 2019-6-20 09:00:42
 
真正需要采样的是后一个峰值,如果它有毛刺的话,多半是和前者大致类似的振荡,故有此说。
邹姜一郎
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副总工程师
  • 2019-6-20 13:13:21
 
懂了,谢谢。
邹姜一郎
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LV8
副总工程师
  • 2019-6-20 08:57:25
 
版主,那个典型值200ns是如何确定的?是3843芯片自身特定参数吗?还是跟开关周期之类的有关?
nc965
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  • 2019-6-20 09:02:52
 
典型值200只是个人概念(记忆),具体参数手册里有讲,芯片自身特定参数
邹姜一郎
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  • 2019-6-20 13:15:19
 
谢谢。
wangdongchun
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  • 2019-6-19 11:41:04
 
采样的最终目的就是为了稳定(电压),因此RC的性能指标非常重要,至于具体参数设置因根据电流值、来决定。论坛里有相关专业资料贴
邹姜一郎
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副总工程师
  • 2019-6-19 13:32:08
 
您指的“具体参数设置因根据电流值来决定”是什么意思?我在帖子里每找到这个帖子。
greendot
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  • 2019-6-19 13:43:32
 
这电容一般是100p左右,那会用到这么大。
邹姜一郎
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  • 2019-6-20 08:51:06
 
是的,用小一点,效果好一点。
nc965
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  • 2019-6-21 08:45:30
  • 倒数10
 
不在于C多大,而在于RC多大,而R用多大是其他功能需要(比如线电压补偿),如果不需要R(R=0),C用再大几个数量级也没事(这时的R=Rcs)。
greendot
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  • 2019-6-21 12:10:00
  • 倒数9
 
没有R,那来RC filter作用?  不要误导小朋友。
nc965
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  • 2019-6-21 12:11:53
  • 倒数8
 
经常没有R哈,IC内部已经有了
greendot
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  • 2019-6-21 12:17:11
  • 倒数7
 
没有R时,还有C否?
nc965
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  • 2019-6-21 15:04:11
  • 倒数6
 
当然有,芯片内部有一个RC滤波器,典型值30K/5pF,此外PIN脚还有一个pF数量级的等效分布电容。
greendot
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  • 2019-6-21 15:42:39
  • 倒数5
 
那是IC内建LEB,不用外加,无论内外,都是RC filter。看看你自己21和23楼的回应。
nc965
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  • 2019-6-21 15:51:05
  • 倒数4
 
对的啊,怎么啦?你想说明啥?
nc965
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  • 2019-6-21 16:03:16
  • 倒数3
 
那是IC内建LEB,不用外加,无论内外,都是RC filter,都要与LEB参数匹配看看你自己8楼的回应,不要误导小朋友。
greendot
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  • 2019-6-21 18:20:45
  • 倒数2
 
8楼是回应楼主说的: “Rcsf=1k,Ccsf取330uF~1000uF” 。原来误导了小朋友呀?
邹姜一郎
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  • 2019-8-22 15:41:06
  • 倒数1
 
敲错了,是pF。
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