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反激变换器控制环路设计及仿真(II)

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cumtzhangwang
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  • 2012-1-17 22:51:18
首先特别感谢Networkpower版主~他的帖子环路补偿—计算和仿真~解决了我很多的困惑~
反激变换器应用的广泛性和控制环路设计的重要性我就不多说了~直接进入正题~本帖主要内容为:
1.反激变换器的小信号模型
2.控制环路设计[NCP1200+TL431/PC817]
3.设计实例与Saber仿真验证
还是希望大家多多支持~~

该楼主还发表了
LLC设计及仿真验证(Ⅰ)
cumtzhangwang
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LV8
副总工程师
  • 2012-1-17 22:54:58
 
一步一步来~首先进行反激变换器的小信号模型推导~小信号模型推导方法很多~平均开关模型法较为方便~下面简单介绍平均开关模型法~

上图中方框的部分均可以等效为下图~电流连续模式时满足:

long223349
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高级工程师
  • 2014-11-2 22:43:17
 
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cumtzhangwang
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副总工程师
  • 2012-1-17 23:19:32
 
引入小信号可得:

化简可得:
cumtzhangwang
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副总工程师
  • 2012-1-17 23:23:07
 
从化简的式子可得到下图:

明天再继续~
blueskyy
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总工程师
  • 2012-1-18 08:49:04
 
占位学习~
mosman
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高级工程师
  • 2012-1-18 09:02:50
 
张兄又开一贴,占座学习!
long223349
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高级工程师
  • 2014-11-2 18:52:25
 
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eric.wentx
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版主
  • 2012-1-18 09:55:41
 
这帖子不留名不行啊...
cumtzhangwang
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副总工程师
  • 2012-1-18 12:13:45
 
我也就是跟随大师的脚步~对前人的理论进行了总结和验证~其中还有许多不明之处~发这个帖子希望大家共同探讨共同学习~好了~废话不多说~继续发帖~
cumtzhangwang
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副总工程师
  • 2012-1-18 12:48:09
 
一点一点的发太麻烦了~直接上传自己总结好的pdf文件~
平均开关模型.pdf
venture
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助理工程师
  • 2015-1-19 09:42:33
 
gumpchen
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助理工程师
  • 2016-7-5 17:28:34
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楼主还在吗?文档中DCM的传函为啥还有RHPZ?
cumtzhangwang
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副总工程师
  • 2012-1-18 13:04:40
 
上面文件中的图都是用Visio画的,公式都是用公式编辑器编辑的~请大家多多支持~
文件中给出了变换器抽象出来的等效开关在CCM和DCM的小信号模型~并将等效出的模型代回变换器[以buck-boost为例]~给出buck-boost变换器DCM/CCM的小信号模型~其中很多只是给了推导结果~推导过程并没给出~希望大家可以自己推导下~看看结果对不对?
liu889
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高级工程师
  • 2012-1-18 13:33:56
 
占位学习~
smartin
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高级工程师
  • 2012-1-18 13:06:17
 
好,占位
cumtzhangwang
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副总工程师
  • 2012-1-18 13:54:20
 
先给出Buck-boost小信号模型推导结果的原因是Flyback和Buck-boost小信号模型非常相似~从Buck-boost的小信号模型可以轻易推导出Flyback的小信号模型~
cumtzhangwang
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副总工程师
  • 2012-1-18 14:21:47
 
CCM为例,将反激变换器等效为Buck-boost变换器,输入电压及电感分别为Vin/n和L/n^2~因此反激的小信号模型为:
cumtzhangwang
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副总工程师
  • 2012-1-18 15:41:47
 
具体表达式~
blueskyy
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总工程师
  • 2012-1-18 15:49:22
 
这里有个右平面零点。不好补偿,但为什么要补偿它?不补偿的后果是什么?
cumtzhangwang
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副总工程师
  • 2012-1-18 15:57:50
 
这个问题非常好~当时我也很困惑~希望大家来探讨~
我只是有点常识性的认识~右半平面零点~影响稳定性~没办法完全消除~只能尽量补偿~
blueskyy
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总工程师
  • 2012-1-18 16:07:04
 
右半平面零点属于“非”最小相位环节。不能单纯地运用相角裕度来判定系统的稳定性。
因此,存在RHZ 不一定系统就不容易稳定 ~
cumtzhangwang
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副总工程师
  • 2012-1-18 16:53:14
 
以前自控原理学的都是最小相位系统~对非最小相位系统只知概念~稳定性判定还真不清楚~还请多指教~
cumtzhangwang
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副总工程师
  • 2012-1-18 16:55:32
 
再上传一个从网上下载的讲解右半平面零点文件~
右半平面零点.pdf
venture
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助理工程师
  • 2015-1-19 09:44:54
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Thanks for your 右半平面零点.pdf
cumtzhangwang
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副总工程师
  • 2012-1-18 15:45:37
 
cumtzhangwang
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LV8
副总工程师
  • 2012-1-18 17:40:13
 
继续发帖~反激变换器的小信号传递函数已经得出~下面进行控制环路设计[峰值电流控制]~首先绘制出未加入Gc时,传递函数Gvc的Bode图~
desolate
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高级工程师
  • 2012-2-1 09:40:09
 
这个框图怎么来的?似乎和书上的有点区别。
还有GVV和GIV代表什么?
cumtzhangwang
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副总工程师
  • 2012-2-1 22:20:14
 
我参考的Ridley的博士论文~哪本书呢?
desolate
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高级工程师
  • 2012-2-2 09:29:17
 
张卫平的《开关电源的建模与控制》。能不能把那篇论文share一下?
popofxk
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助理工程师
  • 2014-3-19 09:10:35
 
最近学习环路设计 此贴对我有极大帮助,首先特别感谢LZ!
唯独这个地方有些疑问。
首先 GVV 、GIV分别代表什么?是直流部分电压与电流增益么?在小信号分析是可以不考虑?
再就是关于传递函数,对于这部分我是这么理解的:峰值电流控制下,系统输入为输出反馈电压Vc,即反馈外环Gc输出电压。反馈内环为电流反馈部分也就是图中Fm Gid 及Rs ,它与功率输出级Gvd串联。所以未加入补偿时开环传递函数应为

我这样分析对不?还请指教!
cumtzhangwang
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副总工程师
  • 2012-1-18 18:37:34
 
伯德图的绘制利用MATHCAD软件~首先给出简单设定参数如下:
cumtzhangwang
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副总工程师
  • 2012-1-21 15:49:54
 
上传仿真原理图~
仿真原理图.pdf
cumtzhangwang
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副总工程师
  • 2012-1-21 15:54:18
 
上传MATHCAD计算文档~小信号计算文档.pdf
venture
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助理工程师
  • 2015-1-19 09:46:26
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Thanks for your 小信号计算文档.pdf
zhanghaoxnm
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本网技师
  • 2015-4-7 11:29:33
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[1/4*Fm*Gvd(f)]/[1+Fm*Gid(f)*Rs]请问这里多了个1/4是怎么来的呢?
cumtzhangwang
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副总工程师
  • 2012-1-21 16:01:46
 
上传控制芯片NCP1200数据手册~
中文:ncp1200中文.pdf
英文:NCP1200-D.pdf
使用不同的控制芯片~传递函数有相应的差别~
cumtzhangwang
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副总工程师
  • 2012-1-18 18:45:39
 
下面给出Gvc传递函数的伯德图~MATHCAD绘制结果和Saber扫频仿真结果如下~

cumtzhangwang
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副总工程师
  • 2012-1-19 14:25:27
 
从扫频得到的控制到输出开环伯德图可以看出系统稳定,但是系统性能不好。开环增益
很低,稳态误差大;相角裕度过大,截止频率太低,动态性能不好;高频段增益减小缓慢,
噪声抑制不佳。
cumtzhangwang
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副总工程师
  • 2012-1-21 16:02:45
 
接着就要进行环路设计~先上传两个文档~
三类补偿器介绍.pdf
tl431.pdf
cumtzhangwang
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副总工程师
  • 2012-1-21 17:38:23
 
反馈回路如下图所示:
cumtzhangwang
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副总工程师
  • 2012-1-21 17:47:36
 
反馈回路的传递函数为:

式中CTR 为光耦的电流传输比
pm580
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本网技师
  • 2012-4-1 16:58:16
 
tianyuandifang1980
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助理工程师
  • 2014-3-7 09:55:01
 
谢谢 , 学习了,写的很好,一般电路都带有LC滤波,一般的例子只能适用于输出电容的方式,能否写一个,这样就比较完美了。谢谢
jzzx1212
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本网技师
  • 2015-12-24 10:43:41
  • 倒数4
 
不错,学习了
venture
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助理工程师
  • 2015-1-19 09:47:30
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Thanks for your 三类补偿器介绍.pdf
jacklee1
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初级工程师
  • 2012-1-22 14:11:27
 
楼主的帖子非常好!
一点点的把获知讲透了这样大家更明了,非常感谢!
祝新年好!
蓝蓝的天
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高级工程师
  • 2012-1-30 10:00:18
 
顶你楼主好帖
shenzhao998
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本网技师
  • 2012-4-6 11:43:25
 
好帖
菜鸟来了
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助理工程师
  • 2012-1-30 14:53:46
 
多谢分享
小法
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副总工程师
  • 2012-1-30 20:31:11
 
TO NCP1200的IC模型,是楼主自己写的吗???能否分享下~~~NCP1200不是QR模式的吧??? 以前看到有人用NCP1207的模型,但后来找不到了~~
Guidewang
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高级工程师
  • 2012-2-1 10:33:18
 
这个帖子内文一定要基础好的看懂呀,很不错!
ace2050
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版主
  • 2012-2-1 18:02:25
 
一过年就看到这个好贴收藏了先
情人看刀
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高级工程师
  • 2012-2-6 10:12:57
 
cumtzhangwang
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副总工程师
  • 2012-2-1 22:23:55
 
NCP1200和UC3842基本一样~不是QR模式~时间灰烬大师用过NCP1207模型~Pspice里也有该模型~
leesirleesir
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高级工程师
  • 2012-2-2 14:31:43
 
好资料顶一下
swjtu02
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助理工程师
  • 2012-3-3 17:27:47
 
好资料
hlp330
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版主
  • 2012-3-6 14:46:44
 
对于GVC(f)的传递函数,算了一下,如果是带单位计算的话:
[1/4*Fm*Gvd(f)]/[1+Fm*Gid(f)*Rs] 单位不对,分母这个1如何处理?
DAXSX
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副总工程师
  • 2013-6-27 16:06:32
 
我也遇到了只需把1后加欧姆即可
yulu27
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本网技师
  • 2012-3-18 19:50:32
 
来学习学习,
aninstone
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高级工程师
  • 2012-7-30 19:57:23
 
very googd
w137155390
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高级工程师
  • 2013-8-26 22:32:52
 
学习了~~~
admin
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管理员
  • 2013-11-20 08:48:45
 
cxm3141
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LV6
高级工程师
  • 2013-11-25 22:16:39
 
lz的帖子很精彩
tiger439
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本网技工
  • 2014-10-12 17:22:14
 
感谢楼主,楼言主真是好人啊
ljj1993
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高级工程师
  • 2015-12-2 12:25:10
  • 倒数6
 
学习!
qq270453678
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高级工程师
  • 2015-12-16 23:53:04
  • 倒数5
 
学习一下,不错
xingbei
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本网技师
  • 2016-4-10 23:28:19
  • 倒数3
 
领教了楼主厉害
yunchao
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高级工程师
最新回复
  • 2019-3-16 16:35:08
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多谢楼主的分享
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