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前辈:请问反激变换器,负载由满载到半载,电压纹波要求小于200mV,对应控制理论中是什么啊?是不是扰动?

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1
电元元
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LV3
助理工程师
  • 2013-10-23 08:54:14
10问答币
老师留了一个作业,我是新手,对一些概念不是很清晰啊。要求输入:100V(80~120V),输出:12V(peak to peak <70mV),功率12W,负载调整率1%。动态指标:由满载到半载电压尖峰<200mV,
由半载到10%负载,电压尖峰<200mV。
用PID做控制。
老师主要是让我们学习一下PID控制和FUZZY CONTROL,但是我有一些概念不是特别了解,
比如满载到半载对应到控制理论中是不是扰动?反激CCM工作右半平面有零点,怎么推到出来的?
我基础太差了,很多东西对应不上,最近也在加紧学习中。
还请各位前辈多多指教。不胜感激!




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关于波纹电压,99%的人可能都是概念不清的。 以下是本大师的个人看法,信不信油腻! 如果电路的补偿到位,那么输出电压在出现扰动时,例如负载电阻的变化或输入电压的变化等扰动,会经过暂态后趋于稳定,就是波纹非常小的意思,这是理论上的。实际上未必能测的出来。 因为到目前为止,绝大多数电源补偿都要利用电解电容之类的ESR较大的特点,所以,ESR在带来稳定的同时,也会产生波纹电压,一般用RLC滤波来衰 ...
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电元元
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助理工程师
  • 2013-10-23 18:18:23
 
都不理我啊,看来我的问题太简单。
bridgnsl
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副总工程师
  • 2013-10-23 18:54:16
 
关于波纹电压,99%的人可能都是概念不清的。
以下是本大师的个人看法,信不信油腻!
如果电路的补偿到位,那么输出电压在出现扰动时,例如负载电阻的变化或输入电压的变化等扰动,会经过暂态后趋于稳定,就是波纹非常小的意思,这是理论上的。实际上未必能测的出来。
因为到目前为止,绝大多数电源补偿都要利用电解电容之类的ESR较大的特点,所以,ESR在带来稳定的同时,也会产生波纹电压,一般用RLC滤波来衰减。也许铁氧体磁珠的效果最好。


关于波纹,至少要认识到两点,这是建立在输出稳定的基础上。
首先就是没有扰动时,ESR等因素产生的波纹。
其次,就是扰动出现时,调解过程的超调,或过冲,这个也是波纹,如果扰动周期变化的话。
最后,解决办法,首先,最好反馈端的输入,经过足够的滤波,也是产生较小波纹的措施之一,因为调节反馈输入端的波纹电压,如果频率够高,运放调节能力有限,可能会产生更大的波纹。为了降低输出端的波纹,加入RLC滤波就可以了。
如果不能做到上述的,波纹问题就会成为无法解决的问题。可能还不止这些。但,作为基本概念,上述说明应该理解。
然而即使补偿不到位,通过LC滤波,或2级滤波都可能产生较好效果。
因为搞电子的人,大都不懂反馈控制,而搞控制的又没有搞电子的人那么多的灵感和解决方法。从本质上来说,要有反馈控制思想,又懂电子,那该多少啊!

电元元
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助理工程师
  • 2013-10-23 23:07:36
 
谢谢bridgnsl大师的解答。我在学习电力电子上还有一些方向性问题,希望能得到大师的指导。
1. 书籍选择上,选Fundamentals of power electronics还是Switching power supply?
不知道大师推荐那本书啊?
2. 不知道大师您有什么推荐的书籍,比如能结合电子和控制方面的。
3. 您解答的我都理解,但是可不可以认为负载突变导致电压的突变是加在输出上的扰动(感觉这说法好怪,怎么扰动加在输出上?)。
4. 希望大师给出我学习电力电子上的指导性建议。
非常感谢您的解答也期待您的建议。
bridgnsl
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LV8
副总工程师
  • 2013-10-24 15:35:35
 
是的,负载突变,就是输出扰动,一般用电子负载测试。
最大和最小输出电流的阶跃变化,最大的过冲,就是最大波纹了。这是建立在稳定的基础上。
补偿必须到位。否则,振荡输出的幅度比较大,你无法控制,所以还是找到合适的补偿参数。




电元元
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LV3
助理工程师
  • 2013-10-24 15:46:33
 
谢谢大师。
电元元
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LV3
助理工程师
  • 2013-10-24 18:10:03
 
请问大师,环路补偿有什么好的方法吗?我觉得建模分析很繁琐啊。
还有就是书籍选择的问题。我现在很乱,不知道怎么学习,大师能否指点一二,谢谢啦。
bridgnsl
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LV8
副总工程师
  • 2013-10-25 18:19:26
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Marty Brown的那本 开关电源设计指南 里有介绍这些内容。
YTDFWANGWEI
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版主
  • 2013-10-25 08:42:31
  • 倒数10
 
问大师个问题,如果在输出施加扰动,按照你说的,在反馈端通过足够的滤波,将这个扰动滤除,那么环路还会对这个扰动有所反应吗?
电元元
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LV3
助理工程师
  • 2013-10-25 16:28:16
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你好,请问反激右半平面零点怎么补偿啊。 我仿真的波形出现震荡是不是因为它造成的啊?
波形如下:

bridgnsl
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LV8
副总工程师
  • 2013-10-25 18:33:35
  • 倒数6
 
右半平面零点无法补偿,只能甩开。即穿越频率远低于零点频率。
电元元
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LV3
助理工程师
  • 2013-10-26 08:06:57
  • 倒数5
 
谢谢大师解答。但是我建模出来的传函右半平面零点很低啊,肯定是我建模错了,请问大师推荐一些电力电子建模的书籍吧,建模建不好,什么都做不好啊。谢谢啦。
bridgnsl
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LV8
副总工程师
  • 2013-10-26 12:20:36
  • 倒数4
 
这个不太清楚,Sorry!
电元元
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助理工程师
  • 2013-10-27 22:32:33
  • 倒数3
 
谢谢大师啦。
bridgnsl
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  • 2013-10-25 18:30:06
  • 倒数7
 
滤波时间远小于对象的时间常数,要保证。不要滤波有用信号。
首先,一般运放对于常用的100k开关频率的扰动,抑制效果不好。
所以,最好的办法,就是不管他。如果调解这些高频干扰,有可能带来更大的输出波动。
如果运放带宽足够,可以调解100k干扰,那最好不过。
一般的开关电源,开环穿越频率也就是最大十几K,对于100k的开关频率干扰,也是补偿时,甩掉不管的,即将100k以上干扰信号,放在穿越频率以上。





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