开关电源环路补偿--开关电源进阶知识补充

笔记
一 . 做开关电源环路补偿时候为了使得环路更加稳定。
1 .-- > 希望开关电源的相位裕量在45° 以上,
2. – > 希望开关电源的增益裕量在10db 以上
3. – > 希望开关电源增益曲线在过0db 时候以20db /dec 斜率下降(体现1个极点)
4. – > 希望开关电源补偿之后的带宽达到开关频率的是1/5 ~1/10,用以原理开关电源的开关噪音。
开关电源环路补偿--开关电源进阶知识补充

开关电源环路补偿--开关电源进阶知识补充 左边图示电源瞬态拉载和释放负载的时候输出电压存在明显的振铃,说明这个目前的环路相位裕量(phase margin)不够,系统反应很快但是明显不够稳定。
右边图示电源瞬态拉载和释放负载的时候输出电压存在明显的跌落,但是没有后续振铃(Ringing)。
补偿之后的环路带宽尽可能的大,则会使得系统的反应更快,但是合适的补偿会使得系统面对负杂情况有更好的表现。

二. 一个零点和一个极点的增益趋势会可以视为相互抵消。
开关电源环路补偿--开关电源进阶知识补充观察两个伯德图,零点和极点的增益趋势相反。 对于Pole而言,phase margin = -45°时候,gain margin = -3db 对Zero而言phase margin = 45°时候,gain margin = 3db °

三. 倒零点和右半平面零点
开关电源环路补偿--开关电源进阶知识补充对于 inverted zero :phase margin 从 -90°~ 0 ° gain margin 开始则以-20db/dec 下降,phase margin=-45 ° 对应 gain margin =3db。
对于 right -half -pian zero :phase margin 从 0°~ 90 ° gain margin 开始为0,
phase margin=-45 ° 对应 gain margin =3db。后续以-20db/dec上升。这意味着右半平面零点使得系统的稳定性变差

开关电源环路补偿--开关电源进阶知识补充Comlex conjugate pole :可以知道Q 的值逐渐增大的时候会使得系统的phase margin 曲线逐渐变得陡峭
ESR Zear : 输出电容的ESR 等效系统加入了一个零点,在系统phase margin随频率逐渐增加逐渐减少的过程中,由于该零点的作用会使得系统相位phase margin 逐渐会升。gain margin 也会由-40db/dec 变为 -20db/dec 这意味输出电容的ESR 理论上会改善系统的频率响应。
开关电源环路补偿--开关电源进阶知识补充对于电压型反馈 buck 电路LC 引入了双极点,使得系统相位增益极剧下降
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对于电流型反馈 buck 。增加的RS 采样电感电流,电感电流取样被放回到环路中,破坏掉坏了原有电路LC 双极点。使得系统变的补偿变得相对容易些。
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对于补偿方式:

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开关电源环路补偿--开关电源进阶知识补充1. 根据输出电压选择RFBT
2. 选择带宽 Fsw/10
3. mind band gain 中频增益
4. 将double pole 抵消掉 只想要抵消低频

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