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开关电源环路补偿设计与调试的结合讨论

大家先说说,我自己也到时候说说自己的看法,让大家指正!

1.开关电源是病态的非线性行系统,不是线性系统,那么经典控制理论,PID调节能用到开关电源里吗?

2.我们设计开关电源的补偿,用的是频域里面的方法,可是调试的时候,我们眼里看到的是时域的波形,这个之间的结合,或者说的转化,频域能间接反映时域的问题,时域也能反映频域,如何根据时域的波形看出频域设计是否合理?或者说,我们怎么通过这个时域波形看出你设计的补偿是最好的那个,或者说近似是比较好的(稳态精度高(误差小),动态性能好(负载切换),稳态性能好)

3.大家是如何解决一些参数的变化带来的问题,如输出电容的ESR不确定性,高频电路里带来的分布参数,那么我们设计一个电路的补偿,是根绝一个数学的模型(开关电源建模)来进行分析开环的幅频特性和相频特性,借此根据自己想要的或者说标准的bode图性能来推出补偿电路的,可是在高频实际PCB板里面这些会出现差异,我自己也之前做过实验,发现这个和自己所用建模的模型图像还是有比较大的差别,结果相当于在一个本身就不准的基础上来设计一个补偿,当然结果是不行的,大家有没有比较好的改善方法和意见?

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2013-06-14 09:27

1,可以将经典的控制理论应用到开关电源里,虽然开关电源在其本质上是一个病态的非线性系统,但是在稳态工作点附近,可以近似看成一个线性系统。

2. 时域和频域是描述同一个事物的两种方法,其内在是有联系的。在时域中主要是通过阻尼系数和自然频率来描述,在频域中主要是通过增益、带宽、幅值裕度、相位裕度来描述系统的特性。自然频率和带宽,阻尼系数和相位裕度都存在一定的对应关系,具体的你可以查阅相关资料。《现代控制系统》(十一版)有详细的叙述。

3. 开关电源的建模是一个非常复杂的事情,通常的建模都是基于理想情况的,但实际上有一些寄生参数也会对系统特性有一定的影响,而建立一个精确模型是非常困难的,特别是对于实际的产品电路。因此实验测试成了一个比较简单的方法。测出系统BODE图后利用控制理论的知识对它进行修正会简单的多。

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2013-06-14 18:15
@fly
1,可以将经典的控制理论应用到开关电源里,虽然开关电源在其本质上是一个病态的非线性系统,但是在稳态工作点附近,可以近似看成一个线性系统。2.时域和频域是描述同一个事物的两种方法,其内在是有联系的。在时域中主要是通过阻尼系数和自然频率来描述,在频域中主要是通过增益、带宽、幅值裕度、相位裕度来描述系统的特性。自然频率和带宽,阻尼系数和相位裕度都存在一定的对应关系,具体的你可以查阅相关资料。《现代控制系统》(十一版)有详细的叙述。3.开关电源的建模是一个非常复杂的事情,通常的建模都是基于理想情况的,但实际上有一些寄生参数也会对系统特性有一定的影响,而建立一个精确模型是非常困难的,特别是对于实际的产品电路。因此实验测试成了一个比较简单的方法。测出系统BODE图后利用控制理论的知识对它进行修正会简单的多。

毕竟建模是在,精简了很多参数的前提下建立起来的.

可以说基本的建模理论,虽然没到很完美,但是基本是正确的.最大的问题是,如果把所有的参数考虑进去,模型公式会变的无比复杂.我觉得将来借助仿真软件,用数值分析的办法来提升分析精度应该可行.

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2013-06-17 13:15
@fly
1,可以将经典的控制理论应用到开关电源里,虽然开关电源在其本质上是一个病态的非线性系统,但是在稳态工作点附近,可以近似看成一个线性系统。2.时域和频域是描述同一个事物的两种方法,其内在是有联系的。在时域中主要是通过阻尼系数和自然频率来描述,在频域中主要是通过增益、带宽、幅值裕度、相位裕度来描述系统的特性。自然频率和带宽,阻尼系数和相位裕度都存在一定的对应关系,具体的你可以查阅相关资料。《现代控制系统》(十一版)有详细的叙述。3.开关电源的建模是一个非常复杂的事情,通常的建模都是基于理想情况的,但实际上有一些寄生参数也会对系统特性有一定的影响,而建立一个精确模型是非常困难的,特别是对于实际的产品电路。因此实验测试成了一个比较简单的方法。测出系统BODE图后利用控制理论的知识对它进行修正会简单的多。
谢谢!恩恩......
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gyzzg
LV.6
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2013-06-17 17:32
@sometimes
毕竟建模是在,精简了很多参数的前提下建立起来的.可以说基本的建模理论,虽然没到很完美,但是基本是正确的.最大的问题是,如果把所有的参数考虑进去,模型公式会变的无比复杂.我觉得将来借助仿真软件,用数值分析的办法来提升分析精度应该可行.

能举例一个就好了,哪怕是最简单的

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powerpcb
LV.4
6
2013-06-17 23:18
你这样讲可能有90%以上的人看了都感觉是浪费了他们的时间,因为他们根本都没有看懂是什么意思!拿个案例出来讲讲最好!
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zkai2013
LV.1
7
2013-08-15 21:02
@fly
1,可以将经典的控制理论应用到开关电源里,虽然开关电源在其本质上是一个病态的非线性系统,但是在稳态工作点附近,可以近似看成一个线性系统。2.时域和频域是描述同一个事物的两种方法,其内在是有联系的。在时域中主要是通过阻尼系数和自然频率来描述,在频域中主要是通过增益、带宽、幅值裕度、相位裕度来描述系统的特性。自然频率和带宽,阻尼系数和相位裕度都存在一定的对应关系,具体的你可以查阅相关资料。《现代控制系统》(十一版)有详细的叙述。3.开关电源的建模是一个非常复杂的事情,通常的建模都是基于理想情况的,但实际上有一些寄生参数也会对系统特性有一定的影响,而建立一个精确模型是非常困难的,特别是对于实际的产品电路。因此实验测试成了一个比较简单的方法。测出系统BODE图后利用控制理论的知识对它进行修正会简单的多。
精彩 !精彩 !感觉现在的瓶颈就在这, 前行不了 ,希望能给出更多更详细的教学 
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