环路控制学习总结

郑永辉

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