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反激开关电源架构与电子电路设计盘点

发布时间:2024-05-11 发布时间:
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频域分析是开关变换器的设计难点,困扰着不少电源工程师,从工程应用、理论建模和软件仿真三方面入手,结合最新的反馈控制技术,为大家揭开反激开关电源频域分析设计的神秘面纱!


1SSR与PSR架构对比

SSR直接采样输出电压,无静差控制;PSR采样供电绕组,估算输出电压,有静差控制

SSR对变压器工艺要求不高;PSR对变压器工艺要求高,通常需要R3减小漏感振荡和R2加速断开VDD回路。

SSR环路补偿器外置;PSR环路补偿器集成于芯片。

SSR环路不稳通常由环路补偿器设置不当引起; PSR环路不稳通常由采样引起。

2闭环系统稳定条件

闭环系统稳定的条件是开环传递函数TcPvK不为-1,在伯德图上定义了相位裕量和增益裕量来判断稳定性。

3稳定性判断方法

建模法 利用状态空间平均法或电路平均法推导出系统各个环节的传递函数,用相关软件绘出开环传递函数的Bode图。

仿真法 利用仿真软件的AC Sweep功能,扫描出开环传递函数的Bode图。

测量法 利用频率响应分析仪在电源反馈回路注入不同频率信号调制变换器,并获取电源输出端的响应信号,从而测量出开环传递函数的Bode图。

4控制对象建模 PWM调制

PWM控制:固定开关频率,调整导通占空比控制输出电压。功率管的开通时刻由内部时钟决定,当Ip电流等于参考电流Ipref(电压环产生)时关断功率管。

利用平均法可推导出控制对象传递函数:

PFM调制

PFM控制:固定Ipref,调整开关频率控制输出电压。


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