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1、来源于网络，感谢原作者！开关电源环路设计要点2012/07/12议程1.电源系统的基本特征。2.电源系统的环路框图。2.1主功率的小信号模型H(S)。2.2补偿部分常见网络G(S)。3.常见的控制方式。3.1电压型控制方式。3.2电流型控制方式。3.3电压型控制方式与电流型控制方式的对比。4.电流型控制方式实际设计要点。4.1电流控制的次谐波与斜坡补偿。4.2电流型补偿中的实际设计要点。5.隔离电源环路中TL431与运放在电源环路设计中的要点。5.1TL431应用要点。5.2运放的应用要点。6.仿真及其它Allrightsr
2、eserved.电源系统的基本特征电源系统主电路：无论输入电压和负载如何变化，都要得到稳定的输出电压控制电路：检测到输出电压变化时，调节占空比脉宽调制电路补偿电路Allrightsreserved.电源系统的基本特征电源系统主功率电路：H(s)控制电路：G(s)我们需要关注的部分，T(s)，这个决定了我们的系统是否稳定Allrightsreserved.环路设计的目标1.高的低频增益，带来足够的输出控制精度2.足够的Phasemargin和Gainmargin，带来足够的稳定性。3.高带宽，良好快速的动态响应Allright
3、sreserved.功率级小信号传递函数H(S)1.取得功率级小信号传递函数的方法是多种多样的，常见的方法有状态空间法和平均模型法，其它的有电感电流法等。2.对于一般使用的变换器来说，buck,boost(buck_boost)是最基本的拓扑。一般的正激（双管正激）对应着buck模型，flyback拓扑是对应着buck_boost模型。半桥和全桥拓扑如果副边是center-type的，依然对应着buck模型。这些都是二阶系统。3.复杂的拓扑如ACF(有源钳位正激)，Sepic的小信号传递函数会比较复杂，ACF的励磁电感和钳位
4、容会带来一个四阶系统，建模会相对复杂。4.CCM模式和DCM模式对应的功率级小信号函数式不同的。由于实际中CCM更加难以补偿，这里主要讨论CCM模式Allrightsreserved.功率级小信号传递函数H(S)-平均模型受控电流源d´iLvˆ=G´dˆ+G´vˆ-Z´iˆovdvggoutodˆ受控电压源d´vgI×dˆ+iˆ×DoLLsRfLiˆ1LCsfvˆiniˆovˆoVin×dˆ+vˆin×DRloadRcdˆAllrightsreserved.Buck功率级小信号传递函数GvdI×dˆ+iˆ×DoLLsRfLi
5、ˆL1iˆ=0vˆ=0oinCsfvˆiniˆovˆoV×dˆ+vˆ×DRininloadR电压源短路c电流源短路dˆvˆStep1:iˆ(s)=oLZ(s)Zo(s)iˆoI×dˆ+iˆ×DLStep2:oLLsfvˆV×dˆ=o×Z(s)+vˆinLoZ(s)׈1oVdinCsfRloadvˆodˆ×Vdˆ×Vˆininv==oZ(s)LL2f+1s×L×C+s×+1ffZ(s)RodAllrightsreserved.Buck功率级小信号传递函数Gvddˆ×Vdˆ×Vˆininv==oZ(s)LL2f+1s×L×C+
6、s×+1ffZ(s)Ro605020log(Gvd(f,0.1,0,0))4018010arg(Gvd(f,0.1,0,0))××p453020log(Gvd(f5,,0,0))201801010负载增加arg(Gvd(f5,,0,0))××p45020log(Gvd(f,10,0,0))1018010arg(Gvd(f,10,0,0))××20p4530403451001.101.101.10fAllrightsreserved.Buck功率级小信号传递函数Gvddˆ×Vdˆ×V×(1+R×C×s)ˆinincfv==oZ
7、(s)RL考虑电容的ESRL2cf+1s×L×C(1+)+s×+1ffZ(s)RRo40403020log(Gvd(f,10,0.001,0))1801020arg(Gvd(f,10,0.001,0))××p451020log(Gvd(f,10,0.005,0))180100arg(Gvd(f,10,0.005,0))××ESR增加p451020log(Gvd(f,10,0.01,0))1801020arg(Gvd(f,10,0.01,0))××p4530-404034561.101.101.101.101000f300×k
8、Allrightsreserved.Buck功率级小信号传递函数Gvddˆ×Vdˆ×Vˆininvo==考虑电感的DCRZL(s)2LfRL+1s×L×C+s×(+R×C)+(1+)ffLfZ(s)RRo40403020log(Gvd(f,10,0,0))1801020arg(Gvd(f,
