
寶劍鋒從磨礪出,梅花香自苦寒來;此句是中國流傳下來的一句古訓,喻為如果想要取得成績,獲取成就,就要能吃苦,勤于鍛煉,這樣才能靠自己的努力贏得勝利。各個行業皆是如此。在電源網論壇里,就存在這樣一些人,他們時常能DIY出被網友們稱之為的經典設計,出于大家能夠共同學習的目的,小編抓住了難得的機會,整理了這些經典帖,供分享學習。
本文來自sometimes的精華帖。--------小編語。
開關電源的環路理論,由于理論性太強,顯得枯燥乏味,太多的公式讓人眼花繚亂。但是仿真軟件的應用,可以讓人更加直觀的理解這些理論。本文將用simplis軟件,來一一驗證環路理論的那些公式。
首先我們來看,電壓控制模式,連續模式的基本拓撲。
那些基本拓撲,從占空比變化到輸出變化的傳遞函數為:
三個基本拓撲的關聯參數為
首先我們先看Buck電路,可以從以上得到信息:
電壓控制CCM的Buck, 從占空比變化到輸出變化的傳遞函數可以表述為:
1.直流增益為V/D(這里V為輸出電壓,D為占空比,V/D實際上就是Vin),簡單的說直流增益就是Vin(輸入電壓)
2.增益曲線里只有一對雙極點:
然后畫一個最簡單的Buck電路
這是一個輸入電壓為50V,占空比為0.5,電感為20uH,電容為500uF,負載為1歐姆,可以保證在CCM模式。
這里的波特圖探測器,測試的是從占空比到輸出的開環特性。(u1正端的電壓1V對應占空比1,也就是說占空比0.5情況下,該電壓是0.5V)
先從理論上來計算,此Buck的直流增益為G=20log50=34db
雙極點在f=1.6Khz
看一下simplis仿真的結果
看綠色的增益曲線,可以看到直流增益的確在34db左右,而雙極點大概在1.6KHz。
大家都知道,如果輸出電容采用點解電容的話,通常不能忽略電容的ESR,而電容的ESR會給小信號模型加入一個零點。
該零點的位置為:
加入給上圖電容加入20毫歐的ESR,計算可得零點位置在16KHz左右。
看仿真的結果
的確可以看到在16K左右的地方,出現了一個零點。
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