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[经验分享] 环路控制学习总结

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发表于 2021-8-4 00:23:11 | 显示全部楼层 |阅读模式
学习环路控制快一年了,学过的知识需要时常归纳总结,才能不断进步。发个贴,就是希望能够记录自己在环路控制学习道路的成长。  
              论坛里关于环路控制的经典帖子,几乎讨论到了开环电源环路控制的方方面面,同时,我们会经常看到一些大师前辈的身影,如greendot,doaer,networkpower,CMG...也会经常看一些“青年才俊”,如yanpm,not2much,basso...  
              坦白讲,作为不知天高地厚的freshman,我不知道自己能不能总结出来一些有新意的东西,但是,我觉得,总结不仅仅是对知识的梳理,更重要的是对自己的过去有个交代。  
              今天先挖个坑...以后慢慢填,由于坑比较大,可能要花很长时间才能填满。  
         

              所谓总结,要有侧重点,我认为,过于理论化的推导,对工程设计实践并无太大的帮助,作为应用工程师,我们最关心的还是那些能够指导工程实践的”有用“的理论、方法...鉴于此,先拟定个目录,避免跑偏(即总结的内容必须与实际设计相关,并力求言简意赅、逻辑严谨、通俗易懂),另外,不涉及仿真:
         

          1.开关电源的系统框图、开环、闭环、稳定性、系统校正等  
          这部分内容主要从控制系统的角度对开关电源进行功能划分,介绍开环、闭环、稳定性等,在此基础上介绍开关电源系统校正,并试图从理论上解释线性调整率、负载调整率、输出稳态误差等产生的原因。Bode图是工程技术领域最常用的分析工具,如何应用到开关电源环路设计?
              1.1开关电源系统
              1.2开环、闭环系统
              1.3开关电源的动态、稳态
              1.4补偿校正
         

          2.常见的PFC、DC-DC功率级传函特性,以及对应的环路控制策略  
          这部分内容主要通过介绍常见的PFC在DCM、CRM、CCM下的控制方式及传函特性,常见DC-DC分别在电压控制模式、峰值电流控制模式下功率级的传函特性,来聊一聊对应的环路补偿策略。
         

          3.基于431、光耦的I、II、III型补偿电路和基于基于运算放大器、光耦的I、II、III型补偿电路  
          这部分内容主要总结常见的由431、光耦、运算放大器组成的经典I、II、III型补偿电路,并给出传递函数。
         

          4.环路控制设计实战  
          这部分内容主要涉及开关电源动态负载特性,穿越频率的选择,零极点的放置等。
          通过前三个部分的总结,给出一个反激准谐振变换器的设计实例,利用Mathcad编写计算书。
         

          5.光耦、输出LC滤波器对环路的影响  
           实际设计中,光耦和输出LC对环路的影响常常被我们忽略,在诸多IC的应用笔记中也鲜有提及。这部分内容试图分析光耦的寄生参数对环路带宽的限制,输出LC滤波器对系统稳定性的影响以及如何避免。
         

         

        附实际的例子:反激---技术笔记+Mathcad计算+Simplis仿真(控制IC选用的是3843)  
        https://bbs.21dianyuan.com/174884.html  
       

         

          参考资料:
          1胡寿松 《自动控制原理》
          2华成英《模拟电子技术基础》
          3Christophe Basso 《designing Control Loop for Linear and Switch Power Supplies》
          4Erickson 《Fundamentals of Power Electonics》
          5张兴柱博士演讲文稿
         

          附学习网站:
          1.https://cbasso.pagesperso-orange.fr/Spice.htm      Basso的个人主页
          2.https://www.ridleyengineering.com/workshops.html#!   Ray Ridley的个人主页
          3.https://space.21dianyuan.com/92950    Doaer大师的空间




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