上一篇文章中我們介紹了CCM電壓模式下BUCK電源的環(huán)路的“手動”補償,也就是通過觀察功率級伯德圖后,根據(jù)其特征手動放置零極點補償系統(tǒng)增益和相位。這種方法需要多次嘗試才能達到想要的效果,較為費時費力。
這一篇我們介紹一種所謂的“k”因子方法來實現(xiàn)一次環(huán)路補償?shù)轿?。我們再將功率級開環(huán)的伯德圖拿出來看一看。
與上篇一樣,我們將系統(tǒng)穿越頻率fc設置在5kHz。根據(jù)上圖可知,在功率級的交流響應在5kHz處,相位滯后113°,增益衰減12.7dB。
對比手動放置零極點,我們在這“k”因子方法中需要先提出補償后的系統(tǒng)相位裕量才能進行后面計算,這里我們按照工程一般習慣設置相位裕量為45°。
所以,我們需要在補償電路中提升的相位為P:
P = 45°-(-113°)- 90°=68°
而需要補償?shù)脑鲆鏋镚:
“k”因子的k值可以通過以下公式計算:
K = [ tan(P/4 + 45°)]
則
同樣,這里采用的環(huán)路補償類型仍然是放大器類型三:
R1通常在分壓輸出網(wǎng)絡中已確定,這里我們選擇R1=14kΩ,其余的參數(shù),我們可以通過以下公式得出。
據(jù)此,可以得到環(huán)路網(wǎng)絡參數(shù):
將此補償加入功率級:
仿真結果如下:
從該伯德圖中可以看到,穿越頻率為5kHz,相位裕量為45°。與設計一致。
輸入電壓調(diào)整能力:輸入電壓改變:12V→24V→14V,輸出響應如下:
輸出負載調(diào)整能力: 0.2A→2A→1A,輸出響應如下:
可見,輸入電壓調(diào)整能力和輸出負載調(diào)整能力比手動放置零極點的補償?shù)男Ч?。但輸出啟動有較大過沖。
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