开关电源稳定性和控制环路补偿研究
2012-08-24金花
时代农机 2012年11期
金 花
(常州纺织服装职业技术学院,江苏 常州 213164)
稳定性属于动特性范畴,研究系统的稳定性实际上是研究系统的过渡过程。
稳定环路系统的第一准则是:在开环总增益为1的穿越频率处,系统的总开环相移必须小于360°。在开关电源中,环路中可能存在低电平的噪声电压或暂态电压,它们的正弦傅里叶分量的频谱很宽,这些分量经过滤波器.误差放大器.以及P WM调制器后的增益和相移不一样,导致开关电源的不稳定。如果反馈的相位保持在180°,那么控制环路总是稳定的,但是现实中这样的情况不存在,由于各种延时和电抗额外的相移,这类相移会导致开关电源的不稳定。
1 开关电源不稳定的原因分析
几乎所有的开关电源都有一个闭环负反馈控制系统,从而能获得较好的性能,在负反馈系统中,控制放大器的连接方式有意引入了180°相移,所以,当任何干扰产生在反馈环路中,通常会产生反相位的反馈,从而消除这些干扰带来的不良变化。
开关电源系统由变换部分(其传递函数主要与变换器的拓扑结构和输出滤波器有关)、脉冲宽度调制器(为外部控制放大器提供了最大部分的增益)以及控制比较放大器(参考电压和环路补偿网络)三部分组成。如在输出端处引入干扰方波,此方波所包含的能量分配成无限列奇次谐波分量,如果检测到真实系统对不断增大的谐波有影响,则可以看出增益和相移也随着频率的增加而改变。如果在……
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