• 回复
  • 收藏
  • 点赞
  • 分享
  • 发新帖

为啥要补偿 输出电容ESR 产生的零点 ?

如题
全部回复(34)
正序查看
倒序查看
holyfaith
LV.8
2
2010-09-24 16:30

抢个老兄的沙发,

我先抛砖引玉;

补偿的不仅仅是电容的ESR,是有这个零点参与的前向通道的所有零极点引起的增益和相位滞后

0
回复
MYLAPLACE
LV.5
3
2010-09-24 21:11
@holyfaith
抢个老兄的沙发,我先抛砖引玉;补偿的不仅仅是电容的ESR,是有这个零点参与的前向通道的所有零极点引起的增益和相位滞后

呵呵,

由输出电容的ESR 产生的零点,有什么坏处?为啥要补偿它?

单就这个问题,分析分析。

0
回复
2010-09-24 23:01
@MYLAPLACE
呵呵,由输出电容的ESR产生的零点,有什么坏处?为啥要补偿它?单就这个问题,分析分析。

你的命题就是错误的!补偿是通过反馈来使得系统稳定,而输出电容的esr增加了一个零点

是增加了90度的相移,帮助了系统的稳定,当然要看这个零点是否在我们关心的范围以内,如果你用的是陶瓷电容,esr很小,离你的穿越频率很远的话,你还是要小心设计的环路补偿。

0
回复
MYLAPLACE
LV.5
5
2010-09-24 23:19
@电源民工
你的命题就是错误的!补偿是通过反馈来使得系统稳定,而输出电容的esr增加了一个零点是增加了90度的相移,帮助了系统的稳定,当然要看这个零点是否在我们关心的范围以内,如果你用的是陶瓷电容,esr很小,离你的穿越频率很远的话,你还是要小心设计的环路补偿。

呵呵,你说的很对:输出电容的esr增加了一个零点是增加了90度的相移,帮助了系统的稳定。这不是好事情么?

那就让它存在好了,为啥要将它“补偿”掉?

0
回复
2010-09-25 11:27
@MYLAPLACE
呵呵,你说的很对:输出电容的esr增加了一个零点是增加了90度的相移,帮助了系统的稳定。这不是好事情么?那就让它存在好了,为啥要将它“补偿”掉?

谁说要把它补偿掉

0
回复
MYLAPLACE
LV.5
7
2010-09-25 13:55
@sometimes
谁说要把它补偿掉

哦,somtimes斑竹来了。欢迎 欢迎

不是用外加极点 来“中和” ESR产生的零点的么?

恭听 斑竹详细解答

0
回复
songxium
LV.7
8
2010-09-25 14:00
因为它会给系统添加一个零点,这样系统的不稳定因素就多了,所以要补偿。
0
回复
MYLAPLACE
LV.5
9
2010-09-25 14:15
@songxium
因为它会给系统添加一个零点,这样系统的不稳定因素就多了,所以要补偿。
零点 ,会导致系统的不稳??????????
0
回复
sl_power
LV.7
10
2010-09-25 20:06
拉普拉斯兄,关于这个问题的讨论,可以关注一下电源网以前的帖子,http://bbs.dianyuan.com/topic/599985
0
回复
bode
LV.9
11
2010-09-26 11:31
@songxium
因为它会给系统添加一个零点,这样系统的不稳定因素就多了,所以要补偿。

因为系统的主功率回路,在低于ESR零点频率处,会有一个或两个极点,

在环路补偿的时候,要增加零点,以补偿掉这些极点。

这时候的增益曲线是被掰平了的,再遇到零点,高频特性就会很差~

0
回复
2010-09-26 11:54
@MYLAPLACE
哦,somtimes斑竹来了。欢迎欢迎不是用外加极点来“中和”ESR产生的零点的么?[图片]恭听斑竹详细解答

是不是需要补偿是要看整个系统开环bode图的。

如果是多余的,要补偿,如果是有用的,当然不要去补偿。

0
回复
bode
LV.9
13
2010-09-26 18:35
@sometimes
是不是需要补偿是要看整个系统开环bode图的。如果是多余的,要补偿,如果是有用的,当然不要去补偿。

一般情况下,都是要补偿的~

考虑到轻载情况下的环路,ESR零点的补偿,更是一种必要~

0
回复
MYLAPLACE
LV.5
14
2010-09-26 19:36
@sl_power
拉普拉斯兄,关于这个问题的讨论,可以关注一下电源网以前的帖子,http://bbs.dianyuan.com/topic/599985
谢谢兄台,这就去观摩
0
回复
bode
LV.9
15
2010-09-26 19:55
@sl_power
拉普拉斯兄,关于这个问题的讨论,可以关注一下电源网以前的帖子,http://bbs.dianyuan.com/topic/599985
小伙还学会借花献佛了~
0
回复
2010-09-27 09:52
@bode
一般情况下,都是要补偿的~考虑到轻载情况下的环路,ESR零点的补偿,更是一种必要~
为什么?
0
回复
bode
LV.9
17
2010-09-27 10:02
@sometimes
为什么?

轻载情况下,

1、对于反激类来说,ESR零点之前,类似一个积分环节,如果在ESR零点之前,不再补偿零点的话,会造成环路带宽很低,动态特性差。既然在ESR零点之前,已经补偿了零点,那么ESR零点就要被补偿掉~

2、对于正激类来说,轻载情况下的LC滤波器,Q值很高,阻尼比很小,相频衰减很快,在LC谐振频率处,需要补偿零点,才能提高系统带宽。同样的道理,在ESR零点频率前,已经补偿了零点,ESR零点也要被补偿掉。

如果ESR零点不被补偿掉,整个高频段就是水平的,这对系统的抗干扰能力,是极为不利的~

 

0
回复
2010-09-27 10:19
@bode
轻载情况下,1、对于反激类来说,ESR零点之前,类似一个积分环节,如果在ESR零点之前,不再补偿零点的话,会造成环路带宽很低,动态特性差。既然在ESR零点之前,已经补偿了零点,那么ESR零点就要被补偿掉~2、对于正激类来说,轻载情况下的LC滤波器,Q值很高,阻尼比很小,相频衰减很快,在LC谐振频率处,需要补偿零点,才能提高系统带宽。同样的道理,在ESR零点频率前,已经补偿了零点,ESR零点也要被补偿掉。如果ESR零点不被补偿掉,整个高频段就是水平的,这对系统的抗干扰能力,是极为不利的~ 
但是实际使用中,2型补偿是很常用的补偿方式,而基本上二型补偿只有一个零极点,和一个高频极点。那用什么来补偿ESR呢?
0
回复
bode
LV.9
19
2010-09-27 10:26
@sometimes
但是实际使用中,2型补偿是很常用的补偿方式,而基本上二型补偿只有一个零极点,和一个高频极点。那用什么来补偿ESR呢?

版主说的是单极点单零点补偿吗?就用它的高频极点来补偿ESR零点~

事实上,单极点单零点补偿器,含有一个零频处的极点,也就是积分环节,可以降低系统的稳态误差~

接下来是一个零点,用来补偿主功率回路的极点,让总的增益曲线,以-20db/dec穿过截止频率~

然后再就是通过补偿器的这个高频极点,去补偿滤波电容的ESR零点频率,使系统总的增益曲线,继续以-20db/dec奔向高频。

这样一来,系统的高频抗干扰能力,就得到了保证~

0
回复
2010-09-27 10:44
@bode
版主说的是单极点单零点补偿吗?就用它的高频极点来补偿ESR零点~事实上,单极点单零点补偿器,含有一个零频处的极点,也就是积分环节,可以降低系统的稳态误差~接下来是一个零点,用来补偿主功率回路的极点,让总的增益曲线,以-20db/dec穿过截止频率~然后再就是通过补偿器的这个高频极点,去补偿滤波电容的ESR零点频率,使系统总的增益曲线,继续以-20db/dec奔向高频。这样一来,系统的高频抗干扰能力,就得到了保证~

bode兄,理论上是没错的。但是实际应用并非完全如此,因为还有光耦。

光耦是有极点的,很多光耦的极点会低至10K左右。而ESR的零点会随温度大幅变化,所以不会刻意去补偿这个零点。二型补偿的高频极点,通常要远远高于ESR的零点。

0
回复
bode
LV.9
21
2010-09-27 12:17
@sometimes
bode兄,理论上是没错的。但是实际应用并非完全如此,因为还有光耦。光耦是有极点的,很多光耦的极点会低至10K左右。而ESR的零点会随温度大幅变化,所以不会刻意去补偿这个零点。二型补偿的高频极点,通常要远远高于ESR的零点。

在理论上来说,开关电源的设计带宽会达到开关频率的1/5~1/6,但实际是达不到这个高的。补偿ESR零点的极点,频率应该是低于这个ESR零点的,而不是高于~

在实际调试中,我通常是这样补偿,没出现过什么问题,另外,在你参与翻译的《开关电源设计》第三版中,有这个问题的详细说明~

0
回复
2010-09-27 13:40
@bode
在理论上来说,开关电源的设计带宽会达到开关频率的1/5~1/6,但实际是达不到这个高的。补偿ESR零点的极点,频率应该是低于这个ESR零点的,而不是高于~在实际调试中,我通常是这样补偿,没出现过什么问题,另外,在你参与翻译的《开关电源设计》第三版中,有这个问题的详细说明~

关于带宽,我认同你的观点,至少我目前还没看到哪个产品的带宽可以

达到开关频率的1/5, 能达到1/10的都很少。但是这不表示,带宽必须低于ESR零点。

而且反过来,有些应用里,ESR的零点反而会远远高于穿越频率。一般情况,只有在ESR零点略微高于穿越频率的时候,需要补偿,来得到足够的增益余量。

但是这种补偿也会出现问题,就是在低温的时候,这个零点前移,会导致带宽增大。

如果有光耦的存在,光耦的的极点靠近穿越频率,会导致系统不稳定。

实际中,我接触的案子,多数都没有补偿这个零点。高频极点往往设置在超过10倍穿越频率的地方,只会为了衰减开关纹波。

当然这是个人观点,希望大家再来讨论。

0
回复
MYLAPLACE
LV.5
23
2010-09-27 13:50
@sometimes
关于带宽,我认同你的观点,至少我目前还没看到哪个产品的带宽可以达到开关频率的1/5,能达到1/10的都很少。但是这不表示,带宽必须低于ESR零点。而且反过来,有些应用里,ESR的零点反而会远远高于穿越频率。一般情况,只有在ESR零点略微高于穿越频率的时候,需要补偿,来得到足够的增益余量。但是这种补偿也会出现问题,就是在低温的时候,这个零点前移,会导致带宽增大。如果有光耦的存在,光耦的的极点靠近穿越频率,会导致系统不稳定。实际中,我接触的案子,多数都没有补偿这个零点。高频极点往往设置在超过10倍穿越频率的地方,只会为了衰减开关纹波。当然这是个人观点,希望大家再来讨论。

一时还没有完全领悟透,慢慢品尝。

0
回复
powercheng
LV.9
24
2010-10-09 15:43
@sometimes
关于带宽,我认同你的观点,至少我目前还没看到哪个产品的带宽可以达到开关频率的1/5,能达到1/10的都很少。但是这不表示,带宽必须低于ESR零点。而且反过来,有些应用里,ESR的零点反而会远远高于穿越频率。一般情况,只有在ESR零点略微高于穿越频率的时候,需要补偿,来得到足够的增益余量。但是这种补偿也会出现问题,就是在低温的时候,这个零点前移,会导致带宽增大。如果有光耦的存在,光耦的的极点靠近穿越频率,会导致系统不稳定。实际中,我接触的案子,多数都没有补偿这个零点。高频极点往往设置在超过10倍穿越频率的地方,只会为了衰减开关纹波。当然这是个人观点,希望大家再来讨论。

就是这个理。

1/10的还是有的。

ERS零点很远。

0
回复
2010-10-25 23:59
@sometimes
关于带宽,我认同你的观点,至少我目前还没看到哪个产品的带宽可以达到开关频率的1/5,能达到1/10的都很少。但是这不表示,带宽必须低于ESR零点。而且反过来,有些应用里,ESR的零点反而会远远高于穿越频率。一般情况,只有在ESR零点略微高于穿越频率的时候,需要补偿,来得到足够的增益余量。但是这种补偿也会出现问题,就是在低温的时候,这个零点前移,会导致带宽增大。如果有光耦的存在,光耦的的极点靠近穿越频率,会导致系统不稳定。实际中,我接触的案子,多数都没有补偿这个零点。高频极点往往设置在超过10倍穿越频率的地方,只会为了衰减开关纹波。当然这是个人观点,希望大家再来讨论。

带宽轻轻松松到fs的1/5的很多啊,esr的这个零点我个人认为,可补偿也可不补偿。

如果输出是陶瓷电容,这个esr的零点在离我关心的频率好几倍,我想补偿都补偿不到啊,怎么办,哈哈。

0
回复
powercheng
LV.9
26
2010-10-26 08:40
@电源民工
带宽轻轻松松到fs的1/5的很多啊,esr的这个零点我个人认为,可补偿也可不补偿。如果输出是陶瓷电容,这个esr的零点在离我关心的频率好几倍,我想补偿都补偿不到啊,怎么办,哈哈。

是的,很远很远。

 

0
回复
2012-08-18 15:16
@powercheng
是的,很远很远。 

好激励.顶一个鼓励一下

0
回复
2012-08-18 15:16
@bode
小伙还学会借花献佛了~

才十几帖,顶起来,

0
回复
chenyankun
LV.8
29
2013-06-01 08:56
@老钟电源IC
才十几帖,顶起来,
这个问题比较深奥,估计很难顶起来,
0
回复
2017-07-07 13:53
@sometimes
关于带宽,我认同你的观点,至少我目前还没看到哪个产品的带宽可以达到开关频率的1/5,能达到1/10的都很少。但是这不表示,带宽必须低于ESR零点。而且反过来,有些应用里,ESR的零点反而会远远高于穿越频率。一般情况,只有在ESR零点略微高于穿越频率的时候,需要补偿,来得到足够的增益余量。但是这种补偿也会出现问题,就是在低温的时候,这个零点前移,会导致带宽增大。如果有光耦的存在,光耦的的极点靠近穿越频率,会导致系统不稳定。实际中,我接触的案子,多数都没有补偿这个零点。高频极点往往设置在超过10倍穿越频率的地方,只会为了衰减开关纹波。当然这是个人观点,希望大家再来讨论。
看到俩军长斗法,我瑟瑟发抖,慢慢消化
0
回复
xsaqs
LV.5
31
2019-01-04 09:17
@bode
在理论上来说,开关电源的设计带宽会达到开关频率的1/5~1/6,但实际是达不到这个高的。补偿ESR零点的极点,频率应该是低于这个ESR零点的,而不是高于~在实际调试中,我通常是这样补偿,没出现过什么问题,另外,在你参与翻译的《开关电源设计》第三版中,有这个问题的详细说明~
两位军长都是高手,学习了。
0
回复