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开关电源中双环控制问题...

开关电源中一般电压环输出作为电流环的给定,但有几个问题一直不是很明白,望高手闲暇之余替小弟解答哈子:

1.首先,为何电压环的输出可以作为电流环的给定?

2.其次,电压环的输出幅值到底由什么决定?

3.在取电流的时候,反馈系数该如何确定?  这个是不是通过小信号建模来分析选定?    因为我在做一个仿真时,改动这个反馈系数,输出大致一样,但其它的波形会有差异.........


静候您的佳音.
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marko.liu
LV.3
2
2008-07-22 21:33
1. 电流环得到的是三角波,直流量跟三角波比较才能够得到PWM波.
2.电压环的输出大小决定占空比,所以只要输入输出确定了.误差放大器的输出基本就确定了
3.有控制芯片的输入规定范围确定.但是你能够定制控制芯片,也可以自己定一个理论比较合理的范围.
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ycyy
LV.2
3
2008-07-22 22:43
1\这个问题的出发点是基于内外双环控制,其电流环为内环,增加阻尼系数,一般为了更好的控制电流波形(EG,PFC)另外一部分是为了更好的去控制输出电压(我讲的不是很精细,详细应该从你电流对象来开始分析,究竟内环的电流对象为何电流,一般来说有电感电流和电容电流.电容电流很好分析,是你输出电压的超前量,因此有效快速的控制电容电流就是控制你的输出电压,另外一部分是电感电流,这部分说起来要分几个方面来看,一方面是你需要控制电感电流,比如APFC环节,它就是你的其中一个控制对象,另外一方面,电感电流是你保护的重心,所有的半导体元器件都需要限制其电流的大小等等.
说了一帮,再来回顾你的问题,
1,这个完全就是取决于你本人的设计,并没有强加规定电压环和电流环的串并联关系,或者说内外环关系.在某些时候,增加多环路是提高系统阻尼/鲁棒性的手段
2,我大致能猜出你的环路,如果电压环的输出是电流环的给定,那么他的输出就是你的另一个控制对象--电流,记住,让电流长什么样是这里开始决定的
3,电流环反馈系数的取定对于电流环来说影响并不大,它无非是把反馈增益和前向增益变化而已,但对于电压外环来说不一样了,它会影响到你电压外环的前向输出,或者换句话说决定了你电流环给定的幅值.一般来说,这个是由硬件决定的,但也可以在软件控制环路里面人为的加上去,其实意义都一样,参见我前面的说法.
小信号建模的时候,反馈系数是确定的,这样你才能设计你的控制环.
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buerlove
LV.5
4
2008-07-23 14:38
@ycyy
1\这个问题的出发点是基于内外双环控制,其电流环为内环,增加阻尼系数,一般为了更好的控制电流波形(EG,PFC)另外一部分是为了更好的去控制输出电压(我讲的不是很精细,详细应该从你电流对象来开始分析,究竟内环的电流对象为何电流,一般来说有电感电流和电容电流.电容电流很好分析,是你输出电压的超前量,因此有效快速的控制电容电流就是控制你的输出电压,另外一部分是电感电流,这部分说起来要分几个方面来看,一方面是你需要控制电感电流,比如APFC环节,它就是你的其中一个控制对象,另外一方面,电感电流是你保护的重心,所有的半导体元器件都需要限制其电流的大小等等.说了一帮,再来回顾你的问题,1,这个完全就是取决于你本人的设计,并没有强加规定电压环和电流环的串并联关系,或者说内外环关系.在某些时候,增加多环路是提高系统阻尼/鲁棒性的手段2,我大致能猜出你的环路,如果电压环的输出是电流环的给定,那么他的输出就是你的另一个控制对象--电流,记住,让电流长什么样是这里开始决定的3,电流环反馈系数的取定对于电流环来说影响并不大,它无非是把反馈增益和前向增益变化而已,但对于电压外环来说不一样了,它会影响到你电压外环的前向输出,或者换句话说决定了你电流环给定的幅值.一般来说,这个是由硬件决定的,但也可以在软件控制环路里面人为的加上去,其实意义都一样,参见我前面的说法.小信号建模的时候,反馈系数是确定的,这样你才能设计你的控制环.
首先谢谢楼上两位的热心解答.
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buerlove
LV.5
5
2008-07-23 14:48
@buerlove
首先谢谢楼上两位的热心解答.
因为我在做双环控制时,如果我把电流反馈系数变大一点那么,电压环输出幅值也会跟着变大,这样的因果关系让我很难理解,就是说电压环输入你看都是确定的,而它的输出还要受电流的影响?
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ycyy
LV.2
6
2008-07-24 22:02
@buerlove
因为我在做双环控制时,如果我把电流反馈系数变大一点那么,电压环输出幅值也会跟着变大,这样的因果关系让我很难理解,就是说电压环输入你看都是确定的,而它的输出还要受电流的影响?
应该不会...但这样的话同我上帖所述,会改变你的电压环前项增益,理论上说,如果是个稳定的系统,不会出现这样的情况,你可以把你的数学模型再提炼出来,算算你的电压环和电流环是否稳定,或者裕度是否足够.
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buerlove
LV.5
7
2008-07-27 22:30
@ycyy
应该不会...但这样的话同我上帖所述,会改变你的电压环前项增益,理论上说,如果是个稳定的系统,不会出现这样的情况,你可以把你的数学模型再提炼出来,算算你的电压环和电流环是否稳定,或者裕度是否足够.
谢谢你们
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