Конструкция компенсатора типа 3 для преобразователя Buck-Boost

Question

Конструкция компенсатора типа 3 для преобразователя Buck-Boost

изучать дизайн

Я занимаюсь проектированием компенсатора типа 3 для повышающе-понижающего преобразователя в режиме напряжения, поэтому я просмотрел книгу под названием «Импульсные источники питания Spice, моделирование и практическое проектирование».

Топология, используемая для расчетов различных компонентов компенсатора, показана ниже (извлечено из книги).

Спецификации следующие:

Vinmin=10В (минимальное входное напряжение).
Vinmax=15v (максимальное входное напряжение).
Vout=-12 (Регулируемое выходное напряжение).
Fs=100 кГц (частота переключения).
Fc=5kHz (Частота кроссовера, выбранная автором для создания RHPZ после этой частоты).
Iвых=2А (максимальный выходной ток)
Rload=6ohm (нагрузочный резистор постоянного тока)

Я выполнил все шаги, указанные автором, но мне не удалось найти те же значения, что и для компонента компенсатора. Метод, используемый для размещения полюсов и нулей компенсатора, является ручным методом, а не методом К-фактора. Итак, автор предложил следующее:

Из графика Боде видно, что требуемое усиление на частоте 5 кГц составляет около -10 дБ в худшем случае.
Чтобы отменить пики LC-фильтра, поместите двойной ноль рядом с резонансной частотой, 600 Гц.
Поскольку ноль находится после частоты кроссовера, мы можем разместить первый полюс на частоте 7 кГц.
Поместите второй полюс на половине частоты коммутации, чтобы усилить дальнейшее снижение, 50 кГц.
Используя метод ручного размещения, описанный в гл. 3, оцените все элементы компенсатора.
R2 = 18,6 кОм R3 = 456 Ом C1 = 15 нФ C2 = 1,3 нФ C3=7 нФ

Когда я применяю уравнение, обведенное красным на рисунке, я получаю другое значение для R2 . Я нашел R2 = 1,8 кОм , но автор находит R2 = 18 кОм , а поскольку значения C1 и C2 зависят от R2 , мой компенсатор не годится, и я не получаю достаточный запас по фазе.

Пожалуйста, может ли кто-нибудь гарантировать мне значение R2 и верно ли уравнение, обведенное красным?

Маркус Мюллер

можете обрезать изображения до их фактического содержания, пожалуйста?

изучать дизайн

@ Маркус Мюллер Я не понял, ты имеешь в виду формат изображения?

Маркус Мюллер

ваши изображения на 75% состоят из белого пространства. Вы можете отрезать это («обрезка»).

Словесный Кинт

Я проверил уравнение, и оно должно дать 16,8 тыс., а не 18,6 тыс., как ошибочно напечатано. Это значения, рассчитанные макросами, чтобы вы могли определить, где что-то пойдет не так на вашей стороне: FC = 5,00e+003 GFC = -9,60e+000 G = 3,02e+000 PI = 3,14e+000 FZ1 = 6,00e +002 FZ2 = 6.00e+002 FP1 = 7.00e+003 FP2 = 5.00e+004 C3 = 6.98e-009 R3 = 4.56e+002 C1 = 1.58e-008 C2 = 1.36e-009 A = 6.43e+014 С = 1,87е+017 R2 = 1,68е+004. Я проверил, кроссовер хорошо работает на частоте 5 кГц с запасом по фазе 45° на входе 10 В.

Ответы (1)

Конструкция компенсатора типа 3 для преобразователя Buck-Boost

можете обрезать изображения до их фактического содержания, пожалуйста?
@ Маркус Мюллер Я не понял, ты имеешь в виду формат изображения?
ваши изображения на 75% состоят из белого пространства. Вы можете отрезать это («обрезка»).
Я проверил уравнение, и оно должно дать 16,8 тыс., а не 18,6 тыс., как ошибочно напечатано. Это значения, рассчитанные макросами, чтобы вы могли определить, где что-то пойдет не так на вашей стороне: FC = 5,00e+003 GFC = -9,60e+000 G = 3,02e+000 PI = 3,14e+000 FZ1 = 6,00e +002 FZ2 = 6.00e+002 FP1 = 7.00e+003 FP2 = 5.00e+004 C3 = 6.98e-009 R3 = 4.56e+002 C1 = 1.58e-008 C2 = 1.36e-009 A = 6.43e+014 С = 1,87е+017 R2 = 1,68е+004. Я проверил, кроссовер хорошо работает на частоте 5 кГц с запасом по фазе 45° на входе 10 В.

Словесный Кинт · Answer 1

Это отрывок из книги, которую я написал об импульсных источниках питания. Упражнение состоит из стабилизации повышающе-понижающего преобразователя, принципиальная схема которого показана ниже:

В левой части рисунка вы можете увидеть список переменных. Эти переменные соответствуют информации, извлеченной из отклика силового каскада без обратной связи. Однако, учитывая отрицательное напряжение, выдаваемое повышающе-понижающим преобразователем, мы будем наблюдать реакцию после инвертирующего блока. $E_1$ . Затем мы извлечем затухание на выбранной частоте кроссовера 5 кГц. Фаза важна и позволит нам вычислить необходимое усиление фазы для калибровки компенсатора типа 3 и размещения полюсов и нулей. Однако в этом упражнении положение этих элементов было сделано ранее в тексте. Реакция силового каскада $H(s)$ здесь:

Левый макрос теперь будет вычислять значения компонентов вокруг операционного усилителя, чтобы обеспечить усиление 9,6 дБ на частоте 5 кГц и достаточное усиление фазы на этой частоте. Величина усиления по фазе приведет к целевому запасу по фазе, если здесь не учитывать вклад операционного усилителя. Благодаря этому подходу можно легко и быстро изменить положение полюсов и нулей и сразу же увидеть влияние на переходную характеристику или коэффициент усиления без обратной связи. Вычисленные значения находятся здесь:

Инкриминируемое сопротивление $R_2$ составляет 16,8 тыс. $\Omega$ а не 18,6к $\Omega$ как ошибочно напечатано. Как только эти значения применены, компенсированное усиление контура будет здесь:

Важно отметить, что операционный усилитель играет определенную роль и может влиять на ожидаемое усиление и повышение фазы, что приводит к меньшему запасу по фазе, чем ожидалось. Я освещал этот аспект в серии статей, опубликованных на How2Power.com некоторое время назад.

Я исправил свой скрипт, и я получил тот же результат. Я запутался между коэффициентом усиления и усилением, требуемым в Fc. Я собираюсь обнаружить, что вы CBasso. Приношу вам свою благодарность, ваши две книги об импульсных источниках питания - самые мощные и полезные книги, которые я когда-либо читал об этом. тема. Ваши объяснения и примеры действительно побудили меня двигаться вперед с дизайном SMPS. Спасибо и еще раз спасибо за эти книги
Рад читать ваши добрые комментарии и счастлив, если смог скромно помочь вам в вашем открытии импульсных источников питания. Недавно я разместил новые готовые файлы моделирования в SIMPLIS, которые каждый может использовать в своей демо-версии. Большинство также автоматически компенсируются, как в приведенном выше примере IsSpice. Удачи вам в ваших разработках!

Конструкция компенсатора типа 3 для преобразователя Buck-Boost

изучать дизайн

Маркус Мюллер

изучать дизайн

Маркус Мюллер

Словесный Кинт

Ответы (1)

Словесный Кинт

изучать дизайн

Словесный Кинт

Нестабильный преобразователь постоянного тока в топологию Zeta

Почему реализация сети измерения тока (CSN) путем измерения тока переключателя проще, чем реализация измерения тока катушки индуктивности?

Конденсатор прямой связи в обратной связи SMPS

Импульсный преобразователь для настольного источника питания

Уменьшить шум в конвертере Buck:

Почему DC/DC с внешним МОП-транзистором имеют ограниченный номинальный ток?

Как рассчитать максимальный выходной ток обратноходовой конструкции?

Почему напряжение моего понижающего преобразователя SMPS падает при добавлении нагрузки на выходе?

Лучший способ сбросить 10 вольт при 0,25 А с помощью линейного регулятора?

Протолкните источник тока через трансформатор