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如何設(shè)計(jì)開(kāi)關(guān)電源環(huán)路

發(fā)布時(shí)間:2012-10-30 責(zé)任編輯:Lynnjiao

【導(dǎo)讀】電源環(huán)路設(shè)計(jì)的主要目標(biāo)是:輸入電壓和負(fù)載變動(dòng)范圍內(nèi),達(dá)到要求輸出精度,同時(shí)在任何情況下能夠穩(wěn)定工作。當(dāng)負(fù)載或輸入電壓變動(dòng)時(shí),快速響應(yīng)和較小的過(guò)沖。同時(shí)能夠抑制低頻脈動(dòng)分量和開(kāi)關(guān)波紋等。

P調(diào)節(jié)。就是純電阻,無(wú)C,L、這個(gè)調(diào)節(jié)就是個(gè)衰減,或者放大。使得系統(tǒng)有靜差。開(kāi)環(huán)增益加大,穩(wěn)態(tài)誤差減小,fc增大,過(guò)渡過(guò)程縮短,系統(tǒng)穩(wěn)定性變差。這種很少很少用。

改進(jìn)一下,PI調(diào)節(jié):消除靜差。打個(gè)比方,就是431的R和K之間放置2個(gè)元件,R串C。好處就是提供了負(fù)的相角,因?yàn)橛辛艘粋€(gè)極點(diǎn)一個(gè)零點(diǎn)。極點(diǎn)在0點(diǎn)。使得相角裕量減小,所以,降低了系統(tǒng)的相對(duì)穩(wěn)定性。但是,穿越頻率fc有所增加。PD調(diào)節(jié)。這個(gè)用的不多。PD調(diào)節(jié)增大了系統(tǒng)的fc,導(dǎo)致系統(tǒng)響應(yīng)加快,相位裕量增加。高頻時(shí)有噪聲。

PID調(diào)節(jié):低頻時(shí)PI,高一點(diǎn)時(shí)PD調(diào)節(jié)。低頻時(shí)提升靜態(tài)性能,高頻時(shí)提升穩(wěn)定性以及響應(yīng)速度。反激中用的比較多的是改進(jìn)型PI,也就是type II和III

那么,理想的傳函應(yīng)該是什么樣子:

1.低頻段:高增益,以減小靜差

2.中頻段:fc附近,-20db,確保足夠的相位裕量

3.高頻段:增益要小,以降低開(kāi)關(guān)諧波極其噪聲的影響。

如果此時(shí)-40db下降都無(wú)法解決,那么,再加低通濾波器。

如果此時(shí)TYPE II不足以提供足夠的相位裕量,那么,上TYPE III試試。

歸納一下:

低頻段:穩(wěn)態(tài)性能

中頻段:動(dòng)態(tài)性能

高頻段:抗干擾性能

fc大,則快速性好,但是抗干擾能力下降

中頻段最能反映系統(tǒng)的穩(wěn)定性,快速性

P:粗調(diào),就是直流增益。太大了就有可能震蕩。就是當(dāng)前值與給定值做差,放大

I:細(xì)調(diào),將誤差進(jìn)行積分

D:預(yù)測(cè)功能,這個(gè),可以看自控書。D大,就會(huì)產(chǎn)生毛刺。判斷當(dāng)前值變化趨勢(shì),及時(shí)作出調(diào)整,減小調(diào)節(jié)時(shí)間,提高響應(yīng)速度。

有N多種調(diào)節(jié)辦法,但是靈魂就是P肯定是有的,有沒(méi)有I,D那就看實(shí)際情況了。實(shí)際上我們開(kāi)關(guān)電源中就是用的改進(jìn)型PI,也就是type II,type II.很少很少用到D。D,就是在電源輸出的地方,串RC到2.5V參考那個(gè)腳,我們一般不這么做。至于改進(jìn)型PI調(diào)節(jié)。關(guān)于type II,type III,GOOGLE上大把大把。關(guān)于這方面的計(jì)算,也已經(jīng)完全公式化了。開(kāi)關(guān)電源,主要也就用這2個(gè)補(bǔ)償。其中typeIII用的還比較少。

再談一下PC817的作用:

PC817是線性光耦,集-射極的動(dòng)態(tài)電阻由初級(jí)電流iF和集電極電流iC決定,iF利用三端可調(diào)穩(wěn)壓管TL431進(jìn)行反饋控制。輸出電壓升高,輸出采樣電阻,下面那一顆電壓上升,TL431的VAK下降,iF上升,光耦次級(jí)VCE下降。

如果2接地,1反饋接1腳,那么此時(shí)1腳電壓下降,占空比D下降,輸出電壓下降。所以穩(wěn)定。

其實(shí)VCE與iF構(gòu)成負(fù)反饋。就很好理解了。
 

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