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开关电源的闭环设计（包括环路控制与增益补偿）

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简介：
本课程专注于开关电源的闭环设计原理，涵盖环路控制系统的设计及增益补偿技术，旨在帮助学生掌握稳定高效的电力转换系统开发技能。 详细介绍开关电源的闭环设计：图 6.1 展示了一个典型的正激变换器闭环调节实例。实际上这是一个负反馈系统。PWM 控制芯片内集成了误差放大器与 PWM 形成电路，此外控制芯片还提供了许多其他功能，但为了理解闭环稳定性问题，只需关注误差放大器和 PWM 即可。

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  • 开关电源的闭环设计（包括环路控制与增益补偿）
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    本课程专注于开关电源的闭环设计原理，涵盖环路控制系统的设计及增益补偿技术，旨在帮助学生掌握稳定高效的电力转换系统开发技能。 详细介绍开关电源的闭环设计：图 6.1 展示了一个典型的正激变换器闭环调节实例。实际上这是一个负反馈系统。PWM 控制芯片内集成了误差放大器与 PWM 形成电路，此外控制芯片还提供了许多其他功能，但为了理解闭环稳定性问题，只需关注误差放大器和 PWM 即可。
     
  • DC-DC开关电源环路补偿器的设计.pdf
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    本文档详细探讨了DC-DC开关电源环路补偿器的设计方法与实践应用，旨在提高电源系统的稳定性及响应速度。 本段落档介绍了数字DC/DC开关电源环路补偿器的设计过程。首先建立了系统的S域小信号模型，并采用数字重设计法根据给定的系统参数设计了数字补偿器。通过使用SISODesignTool仿真平台，结合伯德图分析和根轨迹法，在连续域中设计了模拟补偿器并进行了离散化处理。 在构建s域模型时，考虑到了模数转换器及数字脉宽调制发生器产生的延迟效应的影响，这使得所设计的补偿器能够更好地适应采样速率的变化。基于这种方法开发出的数字补偿器可以实现对脉宽调制信号的精确编程控制，并确保变换器在闭环工作模式下具有良好的动态性能。 最后通过仿真实验验证了该设计方案的有效性。
     
  • TL431环路补偿控制电路.pdf
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    本PDF文档深入探讨了利用TL431芯片进行环路补偿控制的设计方法和应用实例，旨在提升电源管理系统的稳定性和响应速度。 在分析TL431环路补偿控制的文档之前，首先要了解什么是TL431以及它在开关电源中的作用。TL431是一种可调精密并联电压参考器，常用于提供稳定的基准电压，在开关电源中作为电压反馈回路的一部分以确保输出电压稳定。 对于激光测距技术而言，准确地控制电源的输出电压对保持激光光束稳定性至关重要。因此，在这种应用场合下，TL431环路补偿控制具有重要的意义。 文档中的“环路补偿”是指在设计电源系统时的一个关键步骤，用于保证稳定的输出电压和电流，并提升系统的动态响应能力。通常情况下，这需要通过适当添加极点和零点来满足特定的频率特性和稳定性要求。根据反馈回路复杂性的不同，“环路补偿”可以分为类型1、2或3。 文章作者Christophe Basso是安森美半导体的产品线应用工程总监，在他的前几篇文章中探讨了如何使用TL431实现类型1和类型2补偿器的方法。在本篇作品里，他提出了一种新的观点：对于某些控制模式（例如连续导电模式下的电压转换器），可能需要采用更复杂的类型3补偿器来提供额外的极点与零点。 文档中详细描述了设计三类补偿电路时遇到的主要挑战之一是“快通道”的存在。所谓“快通道”是指交流信号通过的一个路径，可能会绕过某些必要的反馈组件，从而影响整个环路稳定性。“为解决这个问题”，Christophe Basso提出了一种解决方案：利用外部直流偏置来消除这种干扰。 文章进一步探讨了如何在TL431的三类补偿器设计中巧妙地使用LED电阻（RLED）以实现中间频率带宽增益和额外零点位置。这一策略不仅提供了必要的电压放大作用，还帮助确定关键参数的位置，这对于满足最低工作条件以及优化性能至关重要。 此外，文档也提到了当反馈电容在高频状态下短路时可能会引发的问题：尽管在这种情况下电容器失去了功能但TL431仍会固定LED阴极的电势。此时调制电流将继续通过RLED到达光耦合器。“这表明设计者需要特别注意这种环境变化可能带来的影响，以确保整个系统能够顺利运行”。 总体而言，这篇文章深入探讨了在开关电源环路补偿控制中使用TL431时所面临的复杂性问题（特别是在需额外极点和零点的情况下），同时也提供了一种简化设计方案的方法。通过外部直流偏置来消除“快通道”的干扰之后的设计可以像传统类型的三类补偿器一样进行操作。“正确选择与配置RLED”对于实现设计目标至关重要，包括它在中频带增益以及额外零点位置设定中的双重作用。同时作者也提醒读者注意高频环境下反馈电容短路对电路性能可能产生的影响，并建议采取相应的解决策略。这篇文档为从事电源系统开发和激光测距技术应用的专业人士提供了宝贵的设计思路与实践经验。
     
  • 电源环路的计算与补偿、环路仿真——开关电源领域中的技术难题
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    本文章深入探讨了在开关电源设计中遇到的技术挑战，特别是关于电源环路的计算和补偿以及环路仿真的应用。通过分析这些问题，旨在为工程师提供有效的解决方案和技术指导。 电源环路的计算与补偿一直是开关电源领域中的难点问题。许多从事该领域的工程师要么对此完全不了解，要么对其理解模糊不清，这无疑增加了产品开发的风险。 通过精确的数学分析及仿真验证来设计我们的产品是科学、合理且可靠的途径之一。 本资料以简单的BUCK电路为例，详细介绍了如何进行电源环路计算与补偿，并使用saber软件进行了仿真实验以证明其合理性。提供的参考资料包括： 1. 一份关于环路计算、补偿和仿真的PDF文件； 2. 一本利用mathcad编写的环路计算书； 3. saber仿真项目文件。 这些资料旨在帮助工程师们更好地理解和掌握电源环路的设计方法，提高产品开发的质量与效率。
     
  • 参考文档-开关电源的环路补偿.zip
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    本资料详细介绍了开关电源中环路补偿的设计与应用，包括补偿方法、参数选择及实际案例分析。适合从事电源设计的技术人员参考学习。 参考资料包括关于开关电源环路补偿的文档，文件格式为.zip。
     
  • Buck 电路的 PI 控制闭环_Buck 单相电路的闭环控制
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    本研究探讨了PI控制器在Buck变换器中的应用，重点分析了单相Buck电路的闭环控制系统设计与性能优化。 buck_PI_buck闭环PI控制_buck闭环_buckpicontrol_buck单相buck电路闭环电路_buck电路pi参数_源码.zip
     
  • DSP开关电源的PI闭环控制代码
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    本项目专注于开发DSP（数字信号处理器）在开关电源中的应用，重点在于实现精确的PI（比例积分）闭环控制系统，以优化电源性能和稳定性。 这段文字描述了一个用于开关电源闭环控制的代码实现，其中包括ADC采样、Epwm输出、中断处理以及PI调节等功能。
     
  • buck.rar_buck 电流双闭环_双闭环buck_双闭环buck电路_双闭环控制
    优质
    本资源为Buck型直流变换器设计，重点介绍电流双闭环控制系统，包括电压与电流反馈调节技术，适用于电源管理和电子设备中的高效功率转换。 在MATLAB环境中搭建的电压电流双闭环buck电路输出非常稳定，这对其他类似的双闭环控制设计具有一定的参考价值。
     
  • BUCK电路的环路计算与补偿仿真.pdf
    优质
    本PDF文档深入探讨了BUCK电路的环路稳定性分析及补偿技术，并通过仿真验证其有效性，为电源系统设计提供理论支持和实践指导。 BUCK电路的环路计算、补偿及仿真的相关内容可以整理成一份PDF文档。这份文档详细介绍了如何进行BUCK电路的环路分析，并探讨了相关的补偿方法以及仿真技术。