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矛盾的斜率补偿!??!?

  最近研究斜率补偿——峰值电流控制模式的变换器,工作在连续电感电流模式时且占空比大于50%时需要斜率补偿。

  原因我就不多说了,相信大家都是知道的;

  在小弟我只想提出一个,疑问。恳请大侠、勇士们给解答。

   话说,斜率补偿的一种最常用方式,就是将电感电流的上升斜率补偿来大于输出电感电流下降斜率!?也就是说,经过补偿后的变换器,最高工作占空比也就小于了50%!?问题来了,也就是说变换器最终工作占空比小于50%,那为什么不再设计开始就将占空比设计来小于50%,何必要去多此一举的斜率补偿了?不解,啊。

    大侠求解………………

谢过先,小弟在此……

  

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st.you
LV.10
2
2012-11-19 14:08

你是经过计算得出的结论吗?

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2012-11-19 14:11
你弄错了,斜率补偿并不会限制最大占空比.
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2012-11-19 20:19
斜率补偿不是限制占空比,只是在电感电流采样信号上补偿了一个斜率。建议先认真看看资料。
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ZYLi
LV.3
5
2012-11-20 09:51
@fly
斜率补偿不是限制占空比,只是在电感电流采样信号上补偿了一个斜率。建议先认真看看资料。

  各位大侠教训的是,由于这几天在搞开关电源,之前搞环路,现在搞斜率,有些浮躁了……各种资料,看了不少,但似乎都差不多,在讲斜率补偿时,很多地方“含糊其辞”,对于我这只菜鸟,有点云里雾里……

   不过在此发完贴后,……各位大侠的教悔让我重拾初中时,论语中的一句话“学而不思则殆”!

  今早抛开之前看的资料,“大纵深”的分析了一下斜率补偿。感觉自己瞬间打通任督二脉,血脉喷张!!不过不知到自己刚才相同的这个观点,是否正确,等下有时间了整理一下发上来,供大侠们批评批评……先把工作搞玩得……

 

  

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aczg01987
LV.10
6
2012-11-20 12:11
@ZYLi
  各位大侠教训的是,由于这几天在搞开关电源,之前搞环路,现在搞斜率,有些浮躁了……各种资料,看了不少,但似乎都差不多,在讲斜率补偿时,很多地方“含糊其辞”,对于我这只菜鸟,有点云里雾里……   不过在此发完贴后,……各位大侠的教悔让我重拾初中时,论语中的一句话“学而不思则殆”!  今早抛开之前看的资料,“大纵深”的分析了一下斜率补偿。感觉自己瞬间打通任督二脉,血脉喷张!!不过不知到自己刚才相同的这个观点,是否正确,等下有时间了整理一下发上来,供大侠们批评批评……先把工作搞玩得……   

期待

学习

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aczg01987
LV.10
7
2012-11-20 12:11
有斜波补偿的再低压时比较好处理变压器
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ZYLi
LV.3
8
2012-11-20 17:28
@aczg01987
有斜波补偿的再低压时比较好处理变压器

如何理解

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ZYLi
LV.3
9
2012-11-20 17:38

各位大侠:如下是我之前的错误立即和相对正确的理解,最后的到一些心得,其中不敢肯定全部正确,所以还请大侠们指点,批评……谢过先……

首先我们来看一下工作在CCM模式且占空比大于50%的变换器电流波形在受到扰动时的状态。

 

  不用多解释,有如下关系:      可知,m2>m1时扰动I0被不断放大,变换器工作失常。

为了消除该扰动,引入了斜率补偿。有两种方案:1、将补偿叠加在电感电流上;2、将补偿叠加在比较电压上。如下图。 

所不同的是若叠加在电压端应该是“-”,而叠加在电流电压采样端是“+”,其实在比较器输出端看都是一个原理。

用下面这幅图表示经过斜率补偿后的波形:

 

上面这幅图,其实是对“将补偿直接叠加在反馈电压端Ve”的形象描述。

原理上等价于“将斜率补偿在电感电流端”,但是看了N多资料,也没有直接给出如果将斜率补偿到电感电流端的“直观情况”,而大多数资料讲道理的时候有的是如上的这幅图,而实际补偿时用的确是将斜率补偿在电感电流端。这对我这只菜鸟真是个不小的挑战啊,相了半天都没想明白。

这才出现了我将“斜率补偿”补偿在电感电流端时,理解为其实就是缩小驱动信号占空比。

当时我是这样想的:如果将补偿斜率补偿来大于输出电感电流下降斜率,就可以消除次谐波震荡。当时我脑海中呈现的模型是:

 

                   补偿斜率补偿在电感电流上的模型——错误的模型

说明:上图中m1是电感电流上升斜率,m是补偿斜率,m2是输出电感电流下降斜率。m+m1是电感电流上升斜率+补偿斜率。

依附着上面这个模型,我真是没有想明白,斜率补偿不就是将占空比降到50%吗?

不过各位大侠的教诲之后,我使劲地想啊,终于,一个正确的模型出来了,如下图:

 

      补偿斜率补偿在电感电流上的模型——正确的模型

补偿的斜率不会实际影响,输出电感电流的实际起点!!!!补偿后的占空比完全可以超过50%;如下图:

  

       

如下是我看资料的一些总结,不知其中是否分析有误,还请大侠们指点指点

先谢过了……

而影响占空比的是电压误差放大器的输出电压最大值的设定。

假如以3842为例,由于误差放大器送到比较器之前最高电平被钳位在1V。这样就导致如果在没加斜率补常时,预计的初级电感峰值最大电流为3A,那么实际补偿后电感电流在输入电压范围内(最低输入电压时)达不到3A,因为在最低输入电压,且满载情况下,就意味着输出电压经分压误差放大器后已经达到最大值——1V,对应设置的最大占空比,此时电感电流恰好为3A(没斜率补偿时),但如果加入斜率补偿,电感电流实际在<3A时,就已经开始下降(输出驱动电压提前关断,输出占空比小于之前设定的值);此时虽然输出误差放大器检测到输出电压降低,但无赖却被1V钳位二极管钳位而不得上升,以提高此时占空比以提高带载能力。

综上在设计有斜率补偿电路时(同时,误差放大器的最好输入被钳位时),最大电流因留有一定余量,以防止在最地输入电压时,满载工作,电压下降的可能。

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2012-11-20 17:47
@ZYLi
各位大侠:如下是我之前的错误立即和相对正确的理解,最后的到一些心得,其中不敢肯定全部正确,所以还请大侠们指点,批评……谢过先……首先我们来看一下工作在CCM模式且占空比大于50%的变换器电流波形在受到扰动时的状态。[图片]  不用多解释,有如下关系:[图片]     。 可知,m2>m1时扰动I0被不断放大,变换器工作失常。为了消除该扰动,引入了斜率补偿。有两种方案:1、将补偿叠加在电感电流上;2、将补偿叠加在比较电压上。如下图。[图片] 所不同的是若叠加在电压端应该是“-”,而叠加在电流电压采样端是“+”,其实在比较器输出端看都是一个原理。用下面这幅图表示经过斜率补偿后的波形:[图片] 上面这幅图,其实是对“将补偿直接叠加在反馈电压端Ve”的形象描述。原理上等价于“将斜率补偿在电感电流端”,但是看了N多资料,也没有直接给出如果将斜率补偿到电感电流端的“直观情况”,而大多数资料讲道理的时候有的是如上的这幅图,而实际补偿时用的确是将斜率补偿在电感电流端。这对我这只菜鸟真是个不小的挑战啊,相了半天都没想明白。这才出现了我将“斜率补偿”补偿在电感电流端时,理解为其实就是缩小驱动信号占空比。当时我是这样想的:如果将补偿斜率补偿来大于输出电感电流下降斜率,就可以消除次谐波震荡。当时我脑海中呈现的模型是:[图片]                    补偿斜率补偿在电感电流上的模型——错误的模型说明:上图中m1是电感电流上升斜率,m是补偿斜率,m2是输出电感电流下降斜率。m+m1是电感电流上升斜率+补偿斜率。依附着上面这个模型,我真是没有想明白,斜率补偿不就是将占空比降到50%吗?不过各位大侠的教诲之后,我使劲地想啊,终于,一个正确的模型出来了,如下图:[图片]       补偿斜率补偿在电感电流上的模型——正确的模型补偿的斜率不会实际影响,输出电感电流的实际起点!!!!补偿后的占空比完全可以超过50%;如下图:[图片]         如下是我看资料的一些总结,不知其中是否分析有误,还请大侠们指点指点先谢过了……而影响占空比的是电压误差放大器的输出电压最大值的设定。假如以3842为例,由于误差放大器送到比较器之前最高电平被钳位在1V。这样就导致如果在没加斜率补常时,预计的初级电感峰值最大电流为3A,那么实际补偿后电感电流在输入电压范围内(最低输入电压时)达不到3A,因为在最低输入电压,且满载情况下,就意味着输出电压经分压误差放大器后已经达到最大值——1V,对应设置的最大占空比,此时电感电流恰好为3A(没斜率补偿时),但如果加入斜率补偿,电感电流实际在
很不错。。。还自已总结。。。。
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fly
11
2012-11-20 19:59
@ZYLi
各位大侠:如下是我之前的错误立即和相对正确的理解,最后的到一些心得,其中不敢肯定全部正确,所以还请大侠们指点,批评……谢过先……首先我们来看一下工作在CCM模式且占空比大于50%的变换器电流波形在受到扰动时的状态。[图片]  不用多解释,有如下关系:[图片]     。 可知,m2>m1时扰动I0被不断放大,变换器工作失常。为了消除该扰动,引入了斜率补偿。有两种方案:1、将补偿叠加在电感电流上;2、将补偿叠加在比较电压上。如下图。[图片] 所不同的是若叠加在电压端应该是“-”,而叠加在电流电压采样端是“+”,其实在比较器输出端看都是一个原理。用下面这幅图表示经过斜率补偿后的波形:[图片] 上面这幅图,其实是对“将补偿直接叠加在反馈电压端Ve”的形象描述。原理上等价于“将斜率补偿在电感电流端”,但是看了N多资料,也没有直接给出如果将斜率补偿到电感电流端的“直观情况”,而大多数资料讲道理的时候有的是如上的这幅图,而实际补偿时用的确是将斜率补偿在电感电流端。这对我这只菜鸟真是个不小的挑战啊,相了半天都没想明白。这才出现了我将“斜率补偿”补偿在电感电流端时,理解为其实就是缩小驱动信号占空比。当时我是这样想的:如果将补偿斜率补偿来大于输出电感电流下降斜率,就可以消除次谐波震荡。当时我脑海中呈现的模型是:[图片]                    补偿斜率补偿在电感电流上的模型——错误的模型说明:上图中m1是电感电流上升斜率,m是补偿斜率,m2是输出电感电流下降斜率。m+m1是电感电流上升斜率+补偿斜率。依附着上面这个模型,我真是没有想明白,斜率补偿不就是将占空比降到50%吗?不过各位大侠的教诲之后,我使劲地想啊,终于,一个正确的模型出来了,如下图:[图片]       补偿斜率补偿在电感电流上的模型——正确的模型补偿的斜率不会实际影响,输出电感电流的实际起点!!!!补偿后的占空比完全可以超过50%;如下图:[图片]         如下是我看资料的一些总结,不知其中是否分析有误,还请大侠们指点指点先谢过了……而影响占空比的是电压误差放大器的输出电压最大值的设定。假如以3842为例,由于误差放大器送到比较器之前最高电平被钳位在1V。这样就导致如果在没加斜率补常时,预计的初级电感峰值最大电流为3A,那么实际补偿后电感电流在输入电压范围内(最低输入电压时)达不到3A,因为在最低输入电压,且满载情况下,就意味着输出电压经分压误差放大器后已经达到最大值——1V,对应设置的最大占空比,此时电感电流恰好为3A(没斜率补偿时),但如果加入斜率补偿,电感电流实际在
总结的不错!!
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st.you
LV.10
12
2012-11-20 23:21
@ZYLi
各位大侠:如下是我之前的错误立即和相对正确的理解,最后的到一些心得,其中不敢肯定全部正确,所以还请大侠们指点,批评……谢过先……首先我们来看一下工作在CCM模式且占空比大于50%的变换器电流波形在受到扰动时的状态。[图片]  不用多解释,有如下关系:[图片]     。 可知,m2>m1时扰动I0被不断放大,变换器工作失常。为了消除该扰动,引入了斜率补偿。有两种方案:1、将补偿叠加在电感电流上;2、将补偿叠加在比较电压上。如下图。[图片] 所不同的是若叠加在电压端应该是“-”,而叠加在电流电压采样端是“+”,其实在比较器输出端看都是一个原理。用下面这幅图表示经过斜率补偿后的波形:[图片] 上面这幅图,其实是对“将补偿直接叠加在反馈电压端Ve”的形象描述。原理上等价于“将斜率补偿在电感电流端”,但是看了N多资料,也没有直接给出如果将斜率补偿到电感电流端的“直观情况”,而大多数资料讲道理的时候有的是如上的这幅图,而实际补偿时用的确是将斜率补偿在电感电流端。这对我这只菜鸟真是个不小的挑战啊,相了半天都没想明白。这才出现了我将“斜率补偿”补偿在电感电流端时,理解为其实就是缩小驱动信号占空比。当时我是这样想的:如果将补偿斜率补偿来大于输出电感电流下降斜率,就可以消除次谐波震荡。当时我脑海中呈现的模型是:[图片]                    补偿斜率补偿在电感电流上的模型——错误的模型说明:上图中m1是电感电流上升斜率,m是补偿斜率,m2是输出电感电流下降斜率。m+m1是电感电流上升斜率+补偿斜率。依附着上面这个模型,我真是没有想明白,斜率补偿不就是将占空比降到50%吗?不过各位大侠的教诲之后,我使劲地想啊,终于,一个正确的模型出来了,如下图:[图片]       补偿斜率补偿在电感电流上的模型——正确的模型补偿的斜率不会实际影响,输出电感电流的实际起点!!!!补偿后的占空比完全可以超过50%;如下图:[图片]         如下是我看资料的一些总结,不知其中是否分析有误,还请大侠们指点指点先谢过了……而影响占空比的是电压误差放大器的输出电压最大值的设定。假如以3842为例,由于误差放大器送到比较器之前最高电平被钳位在1V。这样就导致如果在没加斜率补常时,预计的初级电感峰值最大电流为3A,那么实际补偿后电感电流在输入电压范围内(最低输入电压时)达不到3A,因为在最低输入电压,且满载情况下,就意味着输出电压经分压误差放大器后已经达到最大值——1V,对应设置的最大占空比,此时电感电流恰好为3A(没斜率补偿时),但如果加入斜率补偿,电感电流实际在
一般补偿之后,要重新调整取样电阻(反激,调小取样电阻)以保证原来的最大峰值电流不变。
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2012-11-21 10:30
@ZYLi
各位大侠:如下是我之前的错误立即和相对正确的理解,最后的到一些心得,其中不敢肯定全部正确,所以还请大侠们指点,批评……谢过先……首先我们来看一下工作在CCM模式且占空比大于50%的变换器电流波形在受到扰动时的状态。[图片]  不用多解释,有如下关系:[图片]     。 可知,m2>m1时扰动I0被不断放大,变换器工作失常。为了消除该扰动,引入了斜率补偿。有两种方案:1、将补偿叠加在电感电流上;2、将补偿叠加在比较电压上。如下图。[图片] 所不同的是若叠加在电压端应该是“-”,而叠加在电流电压采样端是“+”,其实在比较器输出端看都是一个原理。用下面这幅图表示经过斜率补偿后的波形:[图片] 上面这幅图,其实是对“将补偿直接叠加在反馈电压端Ve”的形象描述。原理上等价于“将斜率补偿在电感电流端”,但是看了N多资料,也没有直接给出如果将斜率补偿到电感电流端的“直观情况”,而大多数资料讲道理的时候有的是如上的这幅图,而实际补偿时用的确是将斜率补偿在电感电流端。这对我这只菜鸟真是个不小的挑战啊,相了半天都没想明白。这才出现了我将“斜率补偿”补偿在电感电流端时,理解为其实就是缩小驱动信号占空比。当时我是这样想的:如果将补偿斜率补偿来大于输出电感电流下降斜率,就可以消除次谐波震荡。当时我脑海中呈现的模型是:[图片]                    补偿斜率补偿在电感电流上的模型——错误的模型说明:上图中m1是电感电流上升斜率,m是补偿斜率,m2是输出电感电流下降斜率。m+m1是电感电流上升斜率+补偿斜率。依附着上面这个模型,我真是没有想明白,斜率补偿不就是将占空比降到50%吗?不过各位大侠的教诲之后,我使劲地想啊,终于,一个正确的模型出来了,如下图:[图片]       补偿斜率补偿在电感电流上的模型——正确的模型补偿的斜率不会实际影响,输出电感电流的实际起点!!!!补偿后的占空比完全可以超过50%;如下图:[图片]         如下是我看资料的一些总结,不知其中是否分析有误,还请大侠们指点指点先谢过了……而影响占空比的是电压误差放大器的输出电压最大值的设定。假如以3842为例,由于误差放大器送到比较器之前最高电平被钳位在1V。这样就导致如果在没加斜率补常时,预计的初级电感峰值最大电流为3A,那么实际补偿后电感电流在输入电压范围内(最低输入电压时)达不到3A,因为在最低输入电压,且满载情况下,就意味着输出电压经分压误差放大器后已经达到最大值——1V,对应设置的最大占空比,此时电感电流恰好为3A(没斜率补偿时),但如果加入斜率补偿,电感电流实际在
还以为打通任督二脉之后练成葵花宝典了呢!
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qi8903
LV.6
14
2012-11-21 10:40
@ZYLi
各位大侠:如下是我之前的错误立即和相对正确的理解,最后的到一些心得,其中不敢肯定全部正确,所以还请大侠们指点,批评……谢过先……首先我们来看一下工作在CCM模式且占空比大于50%的变换器电流波形在受到扰动时的状态。[图片]  不用多解释,有如下关系:[图片]     。 可知,m2>m1时扰动I0被不断放大,变换器工作失常。为了消除该扰动,引入了斜率补偿。有两种方案:1、将补偿叠加在电感电流上;2、将补偿叠加在比较电压上。如下图。[图片] 所不同的是若叠加在电压端应该是“-”,而叠加在电流电压采样端是“+”,其实在比较器输出端看都是一个原理。用下面这幅图表示经过斜率补偿后的波形:[图片] 上面这幅图,其实是对“将补偿直接叠加在反馈电压端Ve”的形象描述。原理上等价于“将斜率补偿在电感电流端”,但是看了N多资料,也没有直接给出如果将斜率补偿到电感电流端的“直观情况”,而大多数资料讲道理的时候有的是如上的这幅图,而实际补偿时用的确是将斜率补偿在电感电流端。这对我这只菜鸟真是个不小的挑战啊,相了半天都没想明白。这才出现了我将“斜率补偿”补偿在电感电流端时,理解为其实就是缩小驱动信号占空比。当时我是这样想的:如果将补偿斜率补偿来大于输出电感电流下降斜率,就可以消除次谐波震荡。当时我脑海中呈现的模型是:[图片]                    补偿斜率补偿在电感电流上的模型——错误的模型说明:上图中m1是电感电流上升斜率,m是补偿斜率,m2是输出电感电流下降斜率。m+m1是电感电流上升斜率+补偿斜率。依附着上面这个模型,我真是没有想明白,斜率补偿不就是将占空比降到50%吗?不过各位大侠的教诲之后,我使劲地想啊,终于,一个正确的模型出来了,如下图:[图片]       补偿斜率补偿在电感电流上的模型——正确的模型补偿的斜率不会实际影响,输出电感电流的实际起点!!!!补偿后的占空比完全可以超过50%;如下图:[图片]         如下是我看资料的一些总结,不知其中是否分析有误,还请大侠们指点指点先谢过了……而影响占空比的是电压误差放大器的输出电压最大值的设定。假如以3842为例,由于误差放大器送到比较器之前最高电平被钳位在1V。这样就导致如果在没加斜率补常时,预计的初级电感峰值最大电流为3A,那么实际补偿后电感电流在输入电压范围内(最低输入电压时)达不到3A,因为在最低输入电压,且满载情况下,就意味着输出电压经分压误差放大器后已经达到最大值——1V,对应设置的最大占空比,此时电感电流恰好为3A(没斜率补偿时),但如果加入斜率补偿,电感电流实际在
不错啊
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ZYLi
LV.3
15
2012-11-21 13:58
@st.you
一般补偿之后,要重新调整取样电阻(反激,调小取样电阻)以保证原来的最大峰值电流不变。

嗯,同意,但调小的电阻值大小和补偿斜率应该有一个关系;不知有没有人推导过……什么时候有时间给定量计算一下,发上来。

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st.you
LV.10
16
2012-11-21 14:20
@ZYLi
嗯,同意,但调小的电阻值大小和补偿斜率应该有一个关系;不知有没有人推导过……什么时候有时间给定量计算一下,发上来。

原理上是算得出来的

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