1 índice de evaluación de la estabilidad del lazo
Los indicadores para medir la estabilidad de la fuente de alimentación conmutada son el margen de fase y el margen de ganancia. Al mismo tiempo, la frecuencia de cruce también debe utilizarse como índice de referencia.
(1) El margen de fase se refiere a la fase correspondiente cuando la ganancia cae a 0dB.
(2) El margen de ganancia se refiere a la ganancia correspondiente (en realidad, la atenuación) cuando la fase es de 0 grados.
(3) La frecuencia de cruce se refiere al valor de frecuencia correspondiente cuando la ganancia es 0dB.
El margen de fase, el margen de ganancia y la frecuencia de cruce se muestran en la figura (diagrama de Bode).
El margen de fase es el margen de fase y el margen de ganancia es el margen de ganancia.
2 Verificación de la estabilidad del bucle de control de la fuente de alimentación conmutada
Las características de respuesta de frecuencia del bucle de fuente de alimentación conmutada, si la característica de carga de la fuente de alimentación es igual a 1 (0dB) a una frecuencia determinada y el cambio de fase es de 180°, entonces el bucle de control de potencia tendrá la misma fase de retroalimentación positiva (este cambio de fase más el cambio de fase de 180° establecido originalmente, el cambio de fase total es de 360°), por lo que hay suficiente energía para regresar al sistema y mantener la oscilación en esta frecuencia. Para evitar una inestabilidad destructiva similar en el sistema de potencia, por lo general, el circuito de control de bucle utiliza componentes de compensación de retroalimentación para reducir la ganancia del extremo de alta frecuencia, de modo que la fuente de alimentación conmutada permanezca estable dentro del rango de frecuencia preestablecido.
El diagrama de cableado de la prueba de estabilidad del bucle se muestra en la Figura 2. La resistencia de señal (resistencia insertada) se conecta al circuito de control de bucle de la fuente de alimentación y se inyecta una señal de interferencia de barrido (SALIDA) con una amplitud y un rango de frecuencia específicos. Cuando la señal de interferencia alcanza Cuando la amplitud es cierta, el sistema de bucle responderá a la señal de interferencia y luego usará el analizador de respuesta de frecuencia para realizar una medición de seguimiento de relación en el terminal de salida del bucle de alimentación (CH2) y la inyección de señal de interferencia del bucle de alimentación. terminal (CH1) al mismo tiempo, entonces puede obtener la curva de relación entre la frecuencia y la ganancia y la fase - Gráfico de diagrama de Bode (Gráfico de diagrama de Bode), como se muestra en la Figura 1.
El vínculo al que se debe prestar atención en el proceso de prueba real es la posición de la resistencia de inyección y el valor de la resistencia. Para reducir el error de medición, la medición real generalmente selecciona una resistencia de 10-100 Ω; la magnitud de la señal de interferencia generalmente requiere que su amplitud no exceda el 5% del voltaje de salida, de lo contrario, el resultado medido será inexacto.
Diagrama de cableado de prueba de estabilidad de lazo
3 Índice de evaluación de la estabilidad del bucle
| Margen de fase [grados] |
Margen de ganancia [dB] |
Índice de evaluación |
| 20 |
3 |
Timbre intenso, datos extremadamente deficientes |
| 30 |
5 |
Una pequeña cantidad de llamadas, datos deficientes |
| 45 |
7 |
Oscilaciones amortiguadas críticamente para un tiempo de respuesta óptimo |
| 60 |
10 |
datos adecuados |
| 72 |
12 |
Valor deseado como referencia, sin picos en la respuesta de bucle cerrado |
En ingeniería, generalmente se cree que, en condiciones de temperatura ambiente, entrada estándar y carga normal, se requiere que el margen de fase del bucle sea superior a 45 ° para garantizar la estabilidad del sistema bajo varios errores y cambios de parámetros. Cuando las características de la carga y el voltaje de entrada varían mucho, se debe considerar que el margen de fase del bucle debe ser superior a 30° en todas las condiciones de carga y dentro del rango de voltaje de entrada.
La frecuencia de cruce también se denomina ancho de banda de frecuencia, y el tamaño del ancho de banda de frecuencia puede reflejar la velocidad de respuesta del bucle de control. En general, se cree que cuanto mayor sea el ancho de banda, mejor será la capacidad para suprimir la respuesta dinámica de la carga, menor será el sobreimpulso y el subimpulso, más rápido el tiempo de recuperación y más estable el sistema. Sin embargo, debido a la influencia del punto cero del semiplano derecho, así como a las limitaciones de factores integrales como las materias primas y la imposibilidad de un ancho de banda infinito del amplificador operacional, el ancho de banda de la fuente de alimentación no se puede aumentar sin límite. , y generalmente toma de 1/20 a 1/6 de la frecuencia de conmutación.
Con base en lo anterior, la estabilidad del circuito de suministro de energía generalmente se puede juzgar a partir de los siguientes tres principios:
(1) En condiciones de temperatura ambiente, entrada estándar y carga normal, cuando la ganancia de bucle cerrado es de 0 dB (sin ganancia), el margen de fase debe ser superior a 45 grados; si el voltaje de entrada, la carga y el rango de temperatura son muy grande, la fase El margen no debe ser inferior a 30 grados.
(2) Cuando la verificación de sincronización está cerca de 0 grados, el margen de ganancia de bucle cerrado debe ser superior a 7 dB. Para no acercarse al punto inestable, generalmente se cree que es necesario un margen de ganancia de más de 12 dB.
(3) Al mismo tiempo, las características de la fuente de alimentación se analizan de acuerdo con el diagrama de Bode de la prueba.La frecuencia de cruce se cierra a 20dB/Dec, y el ancho de banda de frecuencia es generalmente 1/20 a 1/6 del frecuencia de cambio.
[La información anterior es compilada y publicada por Aibo Testing. Si hay alguna discrepancia, corríjala a tiempo. Si hay alguna cita, indique la fuente. Bienvenido a discutir juntos. ¡Hemos estado prestando atención a su desarrollo! Foco: CCC/SRRC/CTA/operador de almacenamiento]