估计很多人已经等不及了,什么时候可以开始环路的分析。为了尽快进入到大家关心的部分,这一讲我们正式进入环路分析的部分——传递函数。
传递函数,简单的理解就是输入和输出之间的关系。为了方便我们仅仅对开关电源传递函数进行分析,传递函数的其他细节这里不做展开,我们只需要知道传递函数所表达的含义就行。
1.为什么要研究传递函数?
很多人可能会有疑问,研究环路稳定性研究传递函数干嘛,为什么要研究传递函数?
可以这样理解,通过传递函数可以知道这个系统对不同频率信号响应,而这些响应通过画出传递函数的波特图又能知道传递函数在某点频率的相位和增益。一个系统要稳定可靠,那就需要一定的相位裕度和增益裕度。所以呢,传递函数是我们用来分析开关电源环路是否稳定的工具。
从上面这个逻辑框图可以看出,只有传递函数可以将环路是否稳定不用仪器测量,单独靠计算就能得出结果的手段。
同理,开关电源环路稳定是否,我没法用眼睛看出来,除非是用仪器测试,但是我在不测试的情况下,判断是否稳定就需要计算整个传递函数的增益和相位。而传递函数的波特图刚好就能提供这两个参数,因此,就需要研究传递函数。
对单个简单的电路求传递函数在s域,使用电路基本定律就可以求解。分析这个电路是否稳定也比较简单,直接分析它的波特图,很明显是稳定的,这里就不做仿真了。
可是我们分析的开关电源并不是上面那么简单。电压控制模式的框图如下:
对于这样复杂的系统显然分析方法和前面的RC电路不一样,那我们怎么分析呢?
分析这样复杂的系统有两种方法:
3.开关电源传递函数
针对电压控制模式的开关电源,我们按照电路的功能将其分为三个部分,分别是功率级,反馈级,控制级。下面的重点任务就是分析每个级的传递函数。这部分内容将在下篇文章中进行详细的讨论。
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