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buck线路的环路补偿以及响应的个人理解

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1
shaxiangbiao
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LV6
高级工程师
  • 2012-8-1 21:54:39
对于一个buck线路,当负载跳变的时候,这个环路的响应过程是否可以拆成以下几部分:
DC-DC开关电源当中,分为两部分,一部分是power stage, 一部分是补偿环路。
1.负载突然变化,理解负载一个阶跃响应,对于电压模式的buck线路来说,这个电流的突变首先要在输出端形成电压变化,这是第一步。
2.由负载变化而造成的输出电压变化(小信号扰动)通过环路响应(包括放大器,补偿,比较器,芯片本身的器件延迟)
3.芯片侦测到这种变化到响应
4.将上管打开
5.上管打开后,输入电压瞬间加到LC上面,对于这个过程而言,是否可以看成LC滤波器的一个电压阶跃响应。
实际上,这个过程分成两大部分:
1. 负载跳变引起的电压扰动,对于补偿环路部分来说,其实就是一个阶跃输入响应,环路的带宽越大,这个阶跃输入信号过去的谐波就越多,就越接近原始的这个输入阶跃信号,当然幅值和相位肯定会发生变化。
反过来说,如果带宽越小,对于补偿环路来说,通过的谐波数目就越少,对于这个补偿环路部分来说它的输出响应就会越缓和。
2. 对于power stage部分,补偿环路的输出响应相对于power stage就是一个输入信号。如果这个输入信号很陡,说明补偿部分的响应很快(跟补偿环路的增益和带宽有关)
对于power stage部分,去除中间的脉宽调制部分的直流增益(DC增益),可以近似看成一个LC的滤波器,上管MOS打开后,或者打开的时间变长,对于这个LC的滤波器来说,就是二阶系统输入阶跃响应。这个响应的速度跟L,C和输出阻抗都有关系。
这里面有个因子叫Q,跟输出阻抗,CL有关系,Q越大,欠阻尼
里面有两个阶跃响应
1. 负载跳变对于补偿环路,这个补偿环路可以进行拉普拉斯变换,再进行傅里叶分解,分解成倍频的谐波之和。带宽越大,通过的谐波数越多,输出响应就越逼近输入。
2. 对于LC二阶系统,上管的MOS的突然打开或者打开的时间的延长是否可以看成二阶系统的输入阶跃响应,这个响应的速度跟L,C和输出阻抗有关系。
baizifei
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版主
  • 2012-8-2 08:43:27
  • 倒数3
 
有些道理。
blueskyy
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LV10
总工程师
  • 2012-8-2 10:23:01
  • 倒数2
 
实际就是两个传函:
控制到输出的传函(power stage
输出到控制的传函(compensation net )
levess
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LV2
本网技师
最新回复
  • 2013-5-25 21:42:32
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