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求助,关于稳定性的补偿

请问高手们,我推导的一个PFM控制的反激变换器的整体系统的传递函数,有一个零点(左半平面),有两个极点(一个左半平面,一个右半平面),根据DCM变换器的标准小信号模型,反激变换器主结构只有一个极点(不考虑Cesr),是一个一阶系统。也就是说,零点和右半平面极点是控制芯片引入的。

现在的问题是,对于非最小相位系统来说,该怎么补偿,才能让它稳定下来呢?

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aczg01987
LV.10
2
2012-09-13 16:11
这个有点深,自己看看呗
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thblegend
LV.4
3
2012-09-17 12:05
首先写出除了反馈部分的电源其他部分传递函数,根据零点、极点、增益还有你选择的穿越频率来选择合适的补偿类型,使得电源总的传递函数所绘出的伯德图能满足稳定的3个条件:1.穿越频率为开关频率的1/4~1/5(也有的书中说成是1/5~1/10),而且此处要为0dB;2.幅频特性曲线以-1的斜率穿过穿越频率;3.相角裕度要超过45度。
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stlightwg
LV.1
4
2012-09-18 19:06
@thblegend
首先写出除了反馈部分的电源其他部分传递函数,根据零点、极点、增益还有你选择的穿越频率来选择合适的补偿类型,使得电源总的传递函数所绘出的伯德图能满足稳定的3个条件:1.穿越频率为开关频率的1/4~1/5(也有的书中说成是1/5~1/10),而且此处要为0dB;2.幅频特性曲线以-1的斜率穿过穿越频率;3.相角裕度要超过45度。
感觉没戏啊,右半平面极点诶。我考虑补一个左半平面零点,但是这样的话相移比较不靠谱啊感觉
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2012-09-19 10:41
@stlightwg
感觉没戏啊,右半平面极点诶。我考虑补一个左半平面零点,但是这样的话相移比较不靠谱啊感觉

反激式变换器工作在DCM模式下,如果是电流控制型,系统只存在左半平面的极点(输出极点)和左半平面的零点(输出零点),不存在其他零极点(或者说很远,不需要考虑),为了控制GBW和稳定,控制IC会提供一个左半极点和左半零点来进行环路补偿,无论是什么情况都不会存在右半平面的极点的。其实其他结构也是一样的。。。(右半平面的极点IC可以引入?值得商榷啊)

CCM模式下,会存在一个右半平面的零点,这个是系统自身决定的,所以补偿需要把GBW控制在远离右半平面的零点。其他和DCM基本上一致。。。

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stlightwg
LV.1
6
2012-09-19 14:10
@silverpuma
反激式变换器工作在DCM模式下,如果是电流控制型,系统只存在左半平面的极点(输出极点)和左半平面的零点(输出零点),不存在其他零极点(或者说很远,不需要考虑),为了控制GBW和稳定,控制IC会提供一个左半极点和左半零点来进行环路补偿,无论是什么情况都不会存在右半平面的极点的。其实其他结构也是一样的。。。(右半平面的极点IC可以引入?值得商榷啊)CCM模式下,会存在一个右半平面的零点,这个是系统自身决定的,所以补偿需要把GBW控制在远离右半平面的零点。其他和DCM基本上一致。。。

按照理想模型,不考虑ESR的话,只有一个LHP极点啊,这是根据DCM开关变换器的标准小信号得出的结论,但是ESR会引入一个零点。

现在我的关键是控制器引入了一个右半平面的极点。。。这也是因为没有系统级设计的前期工作,直接硬上导致的。


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2012-09-19 14:26
@stlightwg
按照理想模型,不考虑ESR的话,只有一个LHP极点啊,这是根据DCM开关变换器的标准小信号得出的结论,但是ESR会引入一个零点。现在我的关键是控制器引入了一个右半平面的极点。。。这也是因为没有系统级设计的前期工作,直接硬上导致的。

如果你确认控制器引入了一个右半平面的极点,那么你可以把带宽设置在它1/5~1/10的频率处即可,这样就可以忽略右半平面极点的影响。。。不过首先你要知道你的右半平面的极点位置在哪里才行,如果在1~10KHz附近,那完了,,,没得救了。。。。

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stlightwg
LV.1
8
2012-09-19 15:40
@silverpuma
如果你确认控制器引入了一个右半平面的极点,那么你可以把带宽设置在它1/5~1/10的频率处即可,这样就可以忽略右半平面极点的影响。。。不过首先你要知道你的右半平面的极点位置在哪里才行,如果在1~10KHz附近,那完了,,,没得救了。。。。

根据我的模型,是在15kHz,但是有个问题啊,对于PFM控制的变换器来说,轻载的情况下,工作在1k左右是很正常的事情。。

我加了一个左半平面的零点,现在的情况是把交越频率推到1kHz以下去了,但是相位裕度不对,这种系统的波特图里面的相频曲线好像不是从0开始走的。。。

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2012-09-19 16:48
@stlightwg
根据我的模型,是在15kHz,但是有个问题啊,对于PFM控制的变换器来说,轻载的情况下,工作在1k左右是很正常的事情。。我加了一个左半平面的零点,现在的情况是把交越频率推到1kHz以下去了,但是相位裕度不对,这种系统的波特图里面的相频曲线好像不是从0开始走的。。。

我说的是满载的时候的GBW,和你的工作频率没有关系。。。。。轻载的时候不用考虑。。。你加个左半平面的零点有啥用处?增益增加,相移增加,右半平面极点,增益减小,相移增加,你的总相移在增加,这个会是个什么情况?最终你的DB=0时,相移为0啊,这个算什么?波特图里面你要把起始点设置在从1mHz或者更小就能看到了。。还有你确信不是右半平面的零点?

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stlightwg
LV.1
10
2012-09-19 17:07
@silverpuma
我说的是满载的时候的GBW,和你的工作频率没有关系。。。。。轻载的时候不用考虑。。。你加个左半平面的零点有啥用处?增益增加,相移增加,右半平面极点,增益减小,相移增加,你的总相移在增加,这个会是个什么情况?最终你的DB=0时,相移为0啊,这个算什么?波特图里面你要把起始点设置在从1mHz或者更小就能看到了。。还有你确信不是右半平面的零点?

就是这么一个问题。。相移会一直增加。

我确定不是右半平面零点啊,我自己推的传递函数。而且系统在实测的时候确实不稳定。

另外,满载的时候是数字的恒流控制,没有稳定性问题,稳定性问题是比较轻的负载的时候的模拟恒压电路引入的

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silverpuma
LV.6
11
2012-09-20 09:51
@stlightwg
就是这么一个问题。。相移会一直增加。我确定不是右半平面零点啊,我自己推的传递函数。而且系统在实测的时候确实不稳定。另外,满载的时候是数字的恒流控制,没有稳定性问题,稳定性问题是比较轻的负载的时候的模拟恒压电路引入的

到目前位置,俺在开关电源基本拓扑和模拟控制方式中里面还么有遇到过右半平面的极点啊。。。不晓得怎么弄了。。。。晕!等待高人点拨。。。

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