反馈环路设计

反馈环路设计

稳定的反惯坏豁对开关电源來说是非帘W要的，如果没冇足够的相位裕反和梆值裕度,电激的动念性徒就会徇塑或丹出现输川推胡・

卜而先介绍了控制坏滋分析里面必須川対的齐种第极点的幅频和相频特忤;然后对址和II的反懺调幣盎TL431的总税点特忤进行分析;TOPSWITCH«：市场匕广泛应用的反激式电激的褂能若比它的控制方式址比较!丄余的电用型控制，为广力便般使用者点集成了•部分补12功能浙以很多工程师不涓晰它的整个环W.MV；运用I:而的理论分析•个TOPSWITCH设计的电激，对它的环路的毎个祸分进行了解制JJ以ttTffi师更好地应用TOPSWfTCH及解浪没计中遇到的坏於何瘪

波特图址分析歼关电激押制坏滋的•个有力工J1它MjiittUSb的褊频和相频响应的计并变成简敢的加减法，持別足使用沿近线近似以后•只需耍计F 渐近线改变方向点的値.

Vo 1

Vi~ l^sRC

%」

增銘按・2OdB加倍频丹卜鼻，•相位近IU按《45力0侪如刃卜降.址人相移为・90。

Vo RKl^sRC) r 1

——=——------- (0 —-------

17 R 2TI RC

增益按20dB/10倨频円上升川位近似按45710 I：升川人总相移为90-

单零点响应:

右半平而零点:

Vo $

右半平而零点楚反懑和BOOST电路巴而待仃的现©用益按2OdB/lO倍频f¥匕升川位近似按-45W0倍频程卜降，总相移为£0。”半平面笑点址儿乎无法补偿的•做没计时尽1ft把其频率提升或降乂带宽

双极点咱应:

Vo_ ________ 1 ______

Vi 1+s/(Qajo) + (# 伽)2 血"时摄Q=R氓K = -^

Q值肚电酬的出倾因歌过了诫换点后用益按SSB/g ffi丙ft!卜附相仪依Q仪的不同有不同的变化冷g値越心相位变化越別烈,在谐按点相付足•90： JR大总相移沟・180,

sms

低Q值的双极点响应［小

当Q«0.5

时

Vo 1 八1

- = ------------- Jo 2 ---- { 肝(1 +

二(1+丄).2兀亦ai col

e"2冗它血2~2莎米吕

Q值是电豁的川2足负戎电川，“足电瑕的电乩电容的ESR,廉流笛肌和代农05心稅耗和的合成电分的AC/DC电游川I

耗较爲•股Q值很难大f 3.当a值较低时(Q«05)r««点响应会邈化为两个单极点响应，如上fflffizji.

TL431用输出供电肘的零报点特性

TL431足歼关电激次级反懺业常用的堆強和洪连妝大潯件丿U供电方咒不何对它的传递祈&创H大的彩响，而以洲的分析资料常常忽HS这点.卜而分析帘见的供电和输lllftttl接在一起时的传递沼数.

7 Vo-VI 5 RZsJ

lapto = ------ V\ = ------------ V o

- 島尺1

丄+巩尺 + j?i)c louto 1 + s(R + Ri)C 把门带入前面的公式ropto=—帀；卡-——

sRIRhC Jo

Irfa

L

R\

交流分析等效电路

sBIRhC

1 1

5沖旳在输唤“电沁"唤2诧"1)C '而不疋

2曲

•剛使没有R,只接•个C的情况人爭点还是存在■如杲R1远大十R罟点的位置主要有反馈网络的上分压电阻决定.为了抑制输出的开关紋液■有时在后面加个

LC濾沈如卜而TOP245Y电滅的L2r C8,H谐抿频率般欠約为幷关频率的WO-WO左右；这个频率通亦远大于反惯同路的带宽庆彤响町以忽略.

56入-J~Kpivr 11J~Me i •输岀

反滋电压控叙方式反琳路

其幵环($递函数为K=(Kmod • Kpwr * Klc ♦Kft)rKea=Ki

Kpv/r楚功率即分,Klc足输出LC就波卻分,Kfb iLfM分爪乩分,Kea足反懺补偿部分和丸耦鬲分,Kmod足调制器舖分，在做补偿设计以也先计貝出除Kea 外aflffl分的频奉特忆然方计如II K"KH2d・ Kpwr・ KlLKfb的频宅特他根t«实S愴况确定出滿婪的设计目标Kea,然A；通过设il TL431的相应补卷来完成Kea的鉴求.

站介上而的媒理图我们来计#•在115VAC%入时存个即分的

【丄如&tfiVinslSSV.VOUtslZV, C6f C7 ESR=5OmQ,负R=4.8G, 0 = 81%

由⑵叫fel：Np=58T, NS=6T, Lp=827uH, Vor=120V,Vd$=5.2V

vor足次级反射到初级的电H；,9为初级绕组电级,is为次级绕组电瑕,D为占空比.

则:

2

:,:Li>=8.85uH. I)=

Vor

Vin^- Vor-

=0.48

下而我门将用上而的堆础知识来分析个典型的TOPSWITH电激的號创坏路，这楚•个宽园输入,12V25A箝出的个反激电魄躱理图如下:

下而为反酒电爪方式的反馈环禺图:

功率儒分和输出LC 法波祁

分林i

号传递由汝⑸

竺=£如

严Ns 、水厂+存1-不)

d (1 - oy Np* \ | /

1 1

创=

歳=0^560 = 3皿 心加(2补泅皿 &臬电容自身的E$R 形成的零点的频率。

fz2是右半平面爭点的频率•比频宰啟负戎R,电够LM 山片空比D 土J 空化,任此设计中麹率足48k,WJK 时帥率吏高,AC/X 反淞的帯宽通林只冇儿匕远小 F 此频率的g 不会对控制帝宽设计产生形响・

1 —刀 购=7ZF

=492

°；

如毀伦兀)=恋也

Qift 的册定，在歼关电激里而耍经过试坠來确定.由「次级绕组的损悠的4tt 耗，电客ESR 的就耗及整济许阴的複耗等,蚊AC/DC 电海,Q 值相气低.

在此电源中釣0.15,山『Q=0.15« 0.5, LC 按荡转变为两个双极点:

U)P1= Q >

U)O=0.15f

4920=738; fol= U)P1 /(2n)=117HZ U)P2= W0/Q=4920,0.15=32800; fo2= wPy(2n|=5.22kHZ

把I 泌族个值帝入公式阳到

S S

(1+ ------ )(1 -------- ) K[)\vr 來 Klc =50*

3〉・00 303000

(1十丄一)(1十一^) 738 32800

KmodSC 分小佶号传递F 月做

Kmod 址PWM 那分的传递rtttjoPSwiTCH 足个髙皮集成的功率芯儿除了传统的PWM 比较容外启片还外接启动用的电容和电闪庶必悠对坏卅冇彩

纲川外卸集成了 个7K 的极点.Kmod 肿TOPSWITCH 0B 分的传递两数为：

Kinod =

= D Cygg

WWWWWXA

-

lc

U 十一)(1 十 --------- >

妙

ayrap^Tca

Kpwi 水

Klc =

vwZvWS/hz

(1-1))2 水 R

D^Ls

~ 303k; fz2= C)z2M27i)N8kHz

1+ —

QJL