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【龙腾原创】电压控制型开关调节系统与仿真

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wbz19910316
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LV6
高级工程师
  • 2014-8-4 09:33:34
电压控制型开关调节系统与仿真

系统框图:


开关调节系统控制器的设计步骤

1,将时域技术指标转化为相应的频域参数


2,在频域内分析主电路的传递函数,画出相应的频率特性


3,根据主电路传递函数和频域参数,设计和验证满足指标的控制器。
理想开环传递函数的频率特性



Step1 确定主电路的传输函数及其波特图
因为输出电容的ESR不等于零,所以主电路的传输函数为


Step2 确定补偿网络
Buck变换器控制-输出的传递函数具有一个零点和两双重极点,宜采用双极点-双零点补偿网络






双极点-双零点补偿网络











原则1,环路的直流增益=0,(消除稳态误差,准)
原则2,环路增益的幅频特性应该-20dB/dec.(稳定性)
原则3,穿越频率fzero =(1/4~1/20)fs, fs 为开关频率。(快速性)
穿越频率:fc=10k

example:

已知某CCM-Buck变换器及其各元件参数值如下:Vg=16伏,Vref=2.25v,V=5v,Io=5A,RLoad=1Ω,f=100kHz,PWM的锯齿波信号峰峰值为VM=3.5V。试设计电压控制器,使其能够满足稳态相位裕度45°左右.



我们看一下该电路的开环仿真结果:

我们可以看出穿越频率只有4.1kHz 相位裕度只有11.2度,系统不稳定.
经过设计及参数确定后用Pspice仿真后得出稳定的系统 :







以上是我学习和总结的一些电压控制型开关电源调节系统的设计方法和步骤,供大家参考,也请高手多多指教。






我是谁
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  • 2014-8-4 10:00:45
 
有pdf下载么,这是basso大师的平均模型吧?
wbz19910316
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  • 2014-8-6 16:17:14
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没有pdf 有ppt
虎仔
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高级工程师
  • 2014-8-25 22:38:22
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就来个PPT吧,好看方便快捷……
wbz19910316
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LV6
高级工程师
  • 2014-8-6 16:17:37
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对 是平均模型小信号建模
我是谁
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LV8
副总工程师
  • 2014-9-22 09:06:21
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原则1,环路的直流增益=0,(消除稳态误差,准)
这句话说错了吧,直流增益应该越大越好,而不是0
cxm3141
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  • 2014-8-4 12:43:17
 
极点零点补偿
wbz19910316
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  • 2014-8-6 16:17:46
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对啊
wbz19910316
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高级工程师
  • 2014-9-16 09:00:32
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问您一下,实际设计中都用那种补偿方法
lm3447
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高级工程师
  • 2014-8-25 00:31:47
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大哥,小弟有个问题,这个是BUCK电路的传递函数,如果是正激,像半桥,全桥,推挽,他们的传递函数怎么推啊
wbz19910316
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LV6
高级工程师
  • 2014-9-16 08:53:45
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[size=14.44444465637207px]你买一本开关建模的书,上面有公式总结
wbz19910316
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高级工程师
  • 2014-9-16 08:56:02
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利用小信号建模,那本书上面有三种建模方法。
mcu52
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双零点双极点补偿法
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