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图表示调节器, 滤波网络和开环传递函数的频率特性. 系统的开环传递函数的波特图能够准确的给出系统的稳定性和稳定裕度, 而且还能大致 的衡量闭环系统的动态稳定性和稳态特性.波特图里面有两个物理意义,整个闭环回路 希望系统的带宽宽和增益大,带宽越宽代表输出电压变化时,处理速度越快;

增益大代 表输出电压出现细微的变化就有处理的动作. 但很多危险的调节都是片面的追求带宽和 增益而导致系统出现不稳定机会. 3.1 三个频段分析 在定性的分析系统性能时,可以将波特图大致分为低,中,高三个频段. 1)低频段 开环传递函数频率特性低频段的形状直接反映系统包含的积分环节的个数和直流增益 的大小,因此它主要影响系统的稳态性能.对于开关调节系统,理想的低频特性是直流 增益无限大.以-20DB 的斜率下降. 2)中频段 中频段大致是指幅频特性以-20dB 斜率下降并穿越 0dB 线的频段.中频段的宽度与系统 的稳定性密切相关.宽度越大,相位裕度 m ? 越大.穿越频率 c ω 与系统的上升时间,调 节时间以及超调量σ 等动态性能密切相关. c ω 越大,系统的相应速度越快,但超调量σ 越大.另外,对于开关调节系统,过高的穿越频率可能导致高频开关频率及谐波频率和 寄生振荡引起的高频分量得不到有效的抑制,系统仍不能稳定的工作.因此理想的中频 段,需要增加一个-40dB 下降的频段,以达到降低中频增益限制过高的穿越频率. 3)高频段 高频段距穿越频率较远,开环传递函数对数幅频特性对系统的动态性能影响不大,但它 反应了对高频干扰信号的抑制能力. 高频段幅频特性衰减越快, 系统的抗干扰能力越强. 对于开关调节系统,理想的高频段应以-40 斜率下降. 负载瞬态阶跃变化的情况下,比较有下调电压的电源和没有下调电压的电源的性能.虽 然这两种电源有着相同的瞬态电压变化趋势和负向瞬变过程,但是对于有下调电压的电 源,当负载增加时,输出电压会产生一个负向的 V Δ 的瞬态电压峰值,同时静态输出电 压应当相应的减小.这就意味着在瞬态变化后静态调节电压将会保持在一个较低的数值 而不需要返回到原值.随后负载电流突然减小,这个降低的静态电压将会产生一个正向 的VΔ瞬态电压并最终稳定在瞬态峰值电压附近.所以,负向和正向瞬态漂移不是直接 的相加,相当于总的漂移值低于两者之和.如果优化下调电压使其等于瞬态电压的峰 值,则正向瞬态电压值刚好回到初始电压值 CC V .结果表明,总体瞬态漂移刚好为 V Δ , www.powersystems.eetchina.com 但如果没有电压的下调电压,总体瞬态漂移则为

2 V Δ . 根据以上的设计原则,补偿部分的设计步骤是:把系统的性能指标和技术要求转化为开 环传递函数的波特图;

根据开环传递函数的波特图和控制器, LC 滤波网络的波特图绘制 补偿网络的波特图;

基于补偿网络的波特图,选择合适的补偿网络进行参数设计. 主板供电系统经常使用的补偿网络有 2,3 型,也就是单极点单零点,双极点双零点. 同步 Buck 型电路,经验值带宽应设为开关频率的 20-30%之间. 3.2 单极点-单零点补偿网络

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1 1 ( )TYPE S R C H S R C C C S S R C C ? + ? = ? ? ? + ? + ? ? ? ? ? ? (9) 图9单极点单零点补偿网络(Type 2) 1) 低频段提供一个积分环节,稳态误差为零,所以这种补偿网络第 一特点是直流增益高,稳态误差为零;