关于双环控制的恒压状态疑问求各位指导啊-综合电源技术-世纪电源网社区

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2014-3-1 09:51:41

10问答币

VF电压反馈信号 IF电流反馈信号 VG电压给定 IG电流给定
请问恒压状态下，电压误差放大器的输出会小于电流给定IG，这样恒流不工作只有恒压工作。但是恒压分析的话（buck为例），PWM端的电压是不变的（电压恒定在某一值），电压给定和电压反馈的信号也是不变的，那么电压误差放大器的输出就不变，但是改变电流，不改变电压输出的情况下IF是变化的这样不会造成PWM端电压的变化吗
简短点就是VF/VG/PWM都恒定，那电压不变的情况下改电流，IF是会变化的，PWM不会变化吗

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荨麻草

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CCCV状态这么解释是不是更清晰一些，如图所示：分析的关键在于红色线圈内的那个二极管和运放U3： 1.若IF超过IG，U3输出低电平，二极管导通，即U3工作在跟随器状态，此时无论U1工作在什么状态（分析时直接将U1拿掉），U2的同相输入端仅受IG控制，最终IF=IG----------CC状态 1.若IF小于IG，U3输出高电平，二极管截止，即U3相当于不起作用（分析时直接将U3拿掉），U2的同相输入端仅受U1输出的控制。如不二兄 ...

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		2 not2much not2much 离线 LV8 副总工程师积分：3395 \| 主题：38 \| 帖子：1247 访问空间发消息积分:3395 LV8 副总工程师 2014-3-1 13:44:18
		!!! 回复 \| 举报 \|

			3 inocencelove inocencelove 离线 LV8 副总工程师积分：3043 \| 主题：74 \| 帖子：1006 访问空间发消息积分:3043 LV8 副总工程师 2014-3-1 14:06:56
			1.启动时VG远大于VF，所以电压控制信号大于IG 这个时候反馈正常的话电流误差放大器的同向端就是IG的这时候是恒流的啊电压控制信号减小到小于IG时加了二极管的跟随器这个运放不工作才是恒压状态的啊恒压状态下如果改变了负载 IF的值是会变化的这个IF的值是电流的反馈信号如果电压不变改变负载IF是变化的啊 2、这个机器用来做电镀用的至于能不能用作充电机我就不清楚了 3、这图里是资料里的分析 4、我有一点不明白：这个电路如果调了负载（就像电阻负载加200欧和加400欧电压不变）是不是电压和电流都变化的啊回复 \| 举报 \|

				4 not2much not2much 离线 LV8 副总工程师积分：3395 \| 主题：38 \| 帖子：1247 访问空间发消息积分:3395 LV8 副总工程师 2014-3-1 14:20:38
				我好像把顺序说反了回复 \| 举报 \|

					5 inocencelove inocencelove 离线 LV8 副总工程师积分：3043 \| 主题：74 \| 帖子：1006 访问空间发消息积分:3043 LV8 副总工程师 2014-3-1 14:31:05
					貌似反了整体的恒压恒流状态我看懂了就是恒压状态的具体情况我不清楚 1、VG不变的话 ,将电阻负载减小，VF、IF、PWM是怎么变化的呢？ 2、这个电路恒压的状态，改变负载（比如切换负载的大小，但是不会超过限流值）的时候，这个恒压的电压值会不变，还是跟着一块变，然后电压电流都稳定到另一个值呢？回复 \| 举报 \|

						8 YTDFWANGWEI YTDFWANGWEI 离线 LV7 版主积分：109888 \| 主题：142 \| 帖子：45927 访问空间发消息积分:109888 版主 2014-3-1 14:39:38
						恒压过程，VF不变，IF变化，PWM反向变化。回复 \| 举报 \|

				7 YTDFWANGWEI YTDFWANGWEI 离线 LV7 版主积分：109888 \| 主题：142 \| 帖子：45927 访问空间发消息积分:109888 版主 2014-3-1 14:39:02
				改变负载，电压不变，电流是变化的，PWM是变化的回复 \| 举报 \|

		6 YTDFWANGWEI YTDFWANGWEI 离线 LV7 版主积分：109888 \| 主题：142 \| 帖子：45927 访问空间发消息积分:109888 版主 2014-3-1 14:37:38
		PWM最后接哪里去了?PWM的电平在整个工作过程中是变化的。回复 \| 举报 \|

		9 YTDFWANGWEI YTDFWANGWEI 离线 LV7 版主积分：109888 \| 主题：142 \| 帖子：45927 访问空间发消息积分:109888 版主 2014-3-1 14:40:57
		这个电路，在稳压状态，你可以看成是稳压环的输出，是电流环的基准，那么电路仍可看做是工作在恒流状态，不过电压不变，恒流值逐渐变化的恒流状态而已。回复 \| 举报 \|

			10 inocencelove inocencelove 离线 LV8 副总工程师积分：3043 \| 主题：74 \| 帖子：1006 访问空间发消息积分:3043 LV8 副总工程师 2014-3-1 16:08:15
			版主 PWM是决定占空比大小的如果恒压的时候 IF变化造成PWM变化那样输出电压不就变化了？跟恒压状态的电压不变，电流变化不矛盾了? 回复 \| 举报 \|

				11 YTDFWANGWEI YTDFWANGWEI 离线 LV7 版主积分：109888 \| 主题：142 \| 帖子：45927 访问空间发消息积分:109888 版主 2014-3-1 16:31:43
				我已经说了，IF的变化会造成PWM反向变化，也就是IF增加，PWM降低引起占空比会降低，输出电压降低从而降低IF。（这里分析的有错误，输出电压降低，电压环输出增加，电流基准增加，最终电流IF是增加的）回复 \| 举报 \|

					12 inocencelove inocencelove 离线 LV8 副总工程师积分：3043 \| 主题：74 \| 帖子：1006 访问空间发消息积分:3043 LV8 副总工程师 2014-3-1 17:02:00
					额我越来月糊涂了那岂不是恒流了吗？电阻负载的话，减小电阻，电流增加，IF增加按你的推到 IF增加造成 PWM降低引起占空比会降低，输出电压降低从而降低IF。最终结果：减小电阻，IF不变？回复 \| 举报 \|

						13 YTDFWANGWEI YTDFWANGWEI 离线 LV7 版主积分：109888 \| 主题：142 \| 帖子：45927 访问空间发消息积分:109888 版主 2014-3-1 17:24:38
						假设改变电阻，电流不会达到恒流值，则环路调整过程为，IF增加，PWM降低，占空比降低，输出电压降低，VF降低，那么电压环输出电压增加，电流环基准增加，最终达到新的稳定状态后，电流环基准会高于原来的基准，从而电流IF增大。这个过程跟我们平时用的双环控制逻辑是不一样的。回复 \| 举报 \|

							14 inocencelove inocencelove 离线 LV8 副总工程师积分：3043 \| 主题：74 \| 帖子：1006 访问空间发消息积分:3043 LV8 副总工程师 2014-3-1 17:42:26
							恒压状态是VF和IF共同决定占空比的，但是VF还是降低了吧，用来产生平衡IF增加。这羊来说输出电压不还是下降了吗回复 \| 举报 \|

							15 inocencelove inocencelove 离线 LV8 副总工程师积分：3043 \| 主题：74 \| 帖子：1006 访问空间发消息积分:3043 LV8 副总工程师 2014-3-1 20:12:16
							版主后来我想了一下占空比更输出电压是对应的 VF跟VG是对应的所以改变负载的时候电压是没变的从最终的稳态来说 PWM和占空比都没变电压误差放大器的输出也没变变的只是 IF和电流误差放大器的两个输入端V+和V- 电流大的话就上升电流小的话就下降请问是这样的吗？回复 \| 举报 \|

								16 not2much not2much 离线 LV8 副总工程师积分：3395 \| 主题：38 \| 帖子：1247 访问空间发消息积分:3395 LV8 副总工程师 2014-3-2 01:08:15
								貌似不对。调负载的时候，假设增加了200欧，相应的等效负载减小（电阻越大，负载越小，输出电流越小），此时的输出电流在调整后的负载上的压降大于VG，于是电压控制器会调整输出PWM到达新的工作点。在新的工作点的时候，占空比与调负载之前的占空比一致，但是有一个动态过程。根据你在上面贴出来的图片，当两个误差放大器输出电压不同时，进入PWM（最右边的opamp）的信号为左边两个opamp中的最小值。所以我觉得启动过程可能是这样的：启动时VG大于VF所以电压控制的输出大于IG，所以进入PWM的控制信号为IG，电压控制器被“屏蔽”，电路工作在恒流状态。当输出电压趋近月VG时，电压控制器的输出信号逐渐减小。当其输出小于IG时，进入PWM的控制信号为电压控制，IG被“屏蔽”，电路工作在恒压状态。如果再调增负载，需要继续比对电压控制信号和IG的大小，过程参照上面。假设电路工作在恒压状态，并且负载的调整使得IG始终大于电压控制信号，这个时候就和平常的平均电流控制模式一样（区别于恒流状态）。负载上压降的变化，会导致输出占空比的变化，从而满足对输出电压的控制。回复 \| 举报 \|

									18 YTDFWANGWEI YTDFWANGWEI 离线 LV7 版主积分：109888 \| 主题：142 \| 帖子：45927 访问空间发消息积分:109888 版主 2014-3-2 09:09:23
									正解。回复 \| 举报 \|

									19 荨麻草荨麻草离线 LV7 版主积分：9952 \| 主题：59 \| 帖子：3436 访问空间发消息积分:9952 版主 2014-3-2 09:34:32
									CCCV状态这么解释是不是更清晰一些，如图所示：分析的关键在于红色线圈内的那个二极管和运放U3： 1.若IF超过IG，U3输出低电平，二极管导通，即U3工作在跟随器状态，此时无论U1工作在什么状态（分析时直接将U1拿掉），U2的同相输入端仅受IG控制，最终IF=IG----------CC状态 1.若IF小于IG，U3输出高电平，二极管截止，即U3相当于不起作用（分析时直接将U3拿掉），U2的同相输入端仅受U1输出的控制。如不二兄所言，U1，U2是典型的ACM接法----------CV状态回复 \| 举报 \|

										20 not2much not2much 离线 LV8 副总工程师积分：3395 \| 主题：38 \| 帖子：1247 访问空间发消息积分:3395 LV8 副总工程师 2014-3-2 09:45:37
										我不太明白的是，当放大器1和3的输出不同时，为什么有效的是低电平的那个？回复 \| 举报 \|

											21 YTDFWANGWEI YTDFWANGWEI 离线 LV7 版主积分：109888 \| 主题：142 \| 帖子：45927 访问空间发消息积分:109888 版主 2014-3-2 09:49:33
											1输出那个电阻起决定作用，这个电阻要限制1的输出电流不能大于3的灌电流。回复 \| 举报 \|

											22 荨麻草荨麻草离线 LV7 版主积分：9952 \| 主题：59 \| 帖子：3436 访问空间发消息积分:9952 版主 2014-3-2 09:59:44
											U1输出与U3输出相连的那个电阻R很关键： U1的输出信号等于电压源U1+内阻R U3的输出信号只有两种可能，要不等于电压源IG+内阻0 要不等于电压源NULL+内阻无穷大于是，U2同相输入端的电压，用叠加原理分析便知回复 \| 举报 \|

											23 not2much not2much 离线 LV8 副总工程师积分：3395 \| 主题：38 \| 帖子：1247 访问空间发消息积分:3395 LV8 副总工程师 2014-3-2 10:24:15
											谢谢王工和草兄，我明白了。回复 \| 举报 \|

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2014-3-2 17:20:02

我前边的表述不清楚把草兄标的图里的U3去掉，只考虑恒压状态
增加200欧电阻，达到稳态后，VF、PWM的值都是原来的值先不考虑瞬态的情况就稳定后的状态
1、这样的话VF、VG都没变化的，那U1输出端（在U1输出端到U2同相端的电阻前端的电压）的电压变化了吗？
2、显然达到稳态后IF变小了但是U2的输出（PWM）是没变化的
单独分析U2：增大U2同相端的值的话PWM会增加，相反会减小

XRC指U2的RC的阻抗从式子来看，等号右边是不变的那IF减小的话 V+同样要减小
这样如果U1的输出不变，那变化的就只剩下IF、U2的V+、V-

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2014-3-3 01:56:51

在瞬态过程后，U1的输出减小了。由于在瞬态过程中，负载减小，VF增大，VG不变，通过闭环调节，U1的输出会变小到达新的稳定工作点。稳定后的U1的输出就与新的IF一致了。

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2014-3-3 08:45:07

第一个问题，VF不是没有变化，VF会先减小后增大恢复到原来值，在这个过程中，U1输出是增大达到新的稳态值的（我说的是电阻由400变成200的过程）。
第二个问题，这是一个误差放大器，不是放大电路，因此增加U2同相端不见得PWM会增加。

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2014-3-3 22:02:29
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2014-3-3 09:20:33

楼主列写的是laplace电路方程，却从时域电路的角度去解释现象...结论能正确么？

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2014-3-3 10:11:01

不懂什么时域，昨天晚上还在想，元器件我根本不懂什么电子多子少子之类的，运放根本不懂里面的三极管一堆一堆的是如何工作的，自动控制什么零点极点一窍不通，电磁学连什么左手右手定律都不知道啥是啥，EMI、EMC是什么不知道，可我竟然靠从事电源设计养家糊口。。。。。。。是不是一个悲剧啊。

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2014-3-3 10:41:51

武侠高手都是不知道拳路的，武侠新手都按照拳谱比画一招一式的。呵呵 ~

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2014-3-3 10:52:24

我是回24楼的，呵呵，我的意思是：先不管楼主结论对不对，分析方法就不对...
回到王工的问题，引用Dr. Ray Ridley(此人是开关电源领域泰斗级的人物之一）的一句话：
Power Supply design continues to be a field where experience is paramount.
电源设计，经验至上.

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2014-3-3 10:58:22

continue 用的很传神啊 ~
呵呵

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2014-3-3 11:25:26

人家说的是在理论基础上的经验，不是我这样的泥腿子出身的经验，不要误解了人家的意思哦，呵呵。

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2014-3-3 22:13:24
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请问草兄恒压状态下，改变负载，再次稳定后，VF、VG都是原来的值，为什么电压误差放大器的输出会变了呢

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2014-3-4 09:08:27
倒数3

1.U1上有积分电容
2.VF不是直流
写出U1从输入到输出的时域表达式，Uo(t)=f[VF(t)]的形式，看看Uo(t)是不变的不？不要想当然

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2014-3-4 10:53:01
倒数2

这么回事啊谢谢了
发现差距好大啊向高手看齐我啥时候才能到哥们你这水平

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2014-3-3 12:40:58
倒数10

我以前还真没这个概念，越来越糊涂啊

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2014-3-3 12:54:23
倒数9

假设电路已经带400欧姆负载达到稳压状态，你突然将负载变成200欧姆，那么电压环首先不会变化，但电流IF立即变成原来的两倍，电流环反向输入高于正向输入，电流环输出也就是PWM开始降低，占空比减小，从而输出电压开始降低，VF变小，低于VG，那么电压环开始变化，电压环输出开始增加。直到达到新的平衡点，新的平衡点电压环输出增加一倍，所以IF增加一倍，但PWM跟原来一样。

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2014-3-3 22:09:16
倒数7

请问王版既然VF在再次稳定时还是回到原来的值，而VG不变，那电压误差放大器在再次达到稳定后却输出变了，这是什么原因呢

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2014-3-4 08:23:16
倒数5

因为这是误差放大器。输出是由整个环路决定的，不是由VF决定的。

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2014-3-4 08:38:05
倒数4

王版请问误差放大器和放大电路不一样的吗？不都是调整输出端以达到同相端和反相端电压相等吗？
1、前一阵我调过一个稳压限流的电源，恒流状态下的时候，调节同相端的电位，
电流（恒流值）肯定会增大的啊
2、误差放大器和运算放大器的区别是不是运算放大器的输入是不会变化的而误差放大器的输入会闭环调整的啊？

									24 inocencelove inocencelove 离线 LV8 副总工程师积分：3043 \| 主题：74 \| 帖子：1006 访问空间发消息积分:3043 LV8 副总工程师 2014-3-2 14:53:11
									我先找个平均电流模式原理看看消化下谢谢了啊回复 \| 举报 \|

								17 YTDFWANGWEI YTDFWANGWEI 离线 LV7 版主积分：109888 \| 主题：142 \| 帖子：45927 访问空间发消息积分:109888 版主 2014-3-2 09:07:20
								如果电压误差放大器输出没变，电压误差放大器的输出又是电流误差放大器的输入，那么IF怎么会变化？所以，电压误差放大器的输出肯定是变化的。但负载变化前后，PWM可能是不变的，只是有一个变化的过程而已。回复 \| 举报 \|

		43 inocencelove inocencelove 离线 LV8 副总工程师积分：3043 \| 主题：74 \| 帖子：1006 访问空间发消息积分:3043 LV8 副总工程师最新回复 2014-3-4 11:15:25 倒数1
		开贴的时候，我搞不懂的就是恒压状态下 1、为什么电压不变恒压设定不变 IF变了而PWM却没变 2、为什么电压误差放大器的VF/VG没变其输出却变了其实这是同一个问题荨麻草在40楼的分析让我知道了是怎么回事如下图回复 \| 举报 \|

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