(excel文件)
（Mathcad文件）
; （Saber文件）
分享環路補償TypeⅡ、TypeⅢ參數設計法
全部回復(32)
正序查看
倒序查看
參數沒有做說(shuo)明(ming)，只(zhi)是試(shi)著(zhu)去看些
用一個極點(dian)(dian)，一個零點(dian)(dian)IP1Z 的(de) TYPE II 去(qu)補償 雙極點(dian)(dian)s^2的(de)控(kong)制輸出，補償的(de)增(zeng)益中必定有(you)s^2的(de)關系(xi)
你(ni)的上面(mian)沒有這種關系(xi)
//---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
說說我對環路補(bu)償的理解吧(ba)
環路了補償(chang)跟所(suo)有(you)的(de)放大(da)(da)器補償(chang)是一樣，目(mu)的(de)只有(you)一個是放大(da)(da)器穩定
工(gong)程計算的方(fang)法通(tong)常(chang)是以BODE圖去做研(yan)究的
通過傳遞函數(shu)是去(qu)找出函數(shu)變化發生(sheng)轉(zhuan)折(zhe)的點(dian)(叫(jiao)拐(guai)點(dian)可能跟函數(shu)的里面的拐(guai)點(dian)不一樣的意(yi)義，
函數的拐點(dian)是(shi)凹(ao)凸性發生改變(bian)的點(dian))，這個轉折點(dian)就是(shi)零點(dian)和極點(dian)
而不是通(tong)過去解(jie)傳遞函數的(de)方程的(de)方法
這樣所有的(de)計算就(jiu)相當于做加減乘除法了，環路其實很(hen)簡單的(de)
一個極點相當于一個RC積分器
相位偏移 θ = - arctan( ω / ωp ) , ωp為極點頻率
增益(yi)是(shi)G = -20 lg ( ω / ωp)
同樣零點相當于一個(ge)RC微分(fen)器
尋(xun)著這(zhe)個(ge)思路，上(shang)面的(de)所(suo)有(you)計(ji)算都是很容(rong)易的(de)
在以-1斜率(lv)的低(di)頻(pin)率(lv)段，通過提高(gao)低(di)頻(pin)段的增益，就相當于提高(gao)了相位(wei)的邊界 PM
這(zhe)個增益(yi)補(bu)償完了，再反(fan)過來(lai)可以驗(yan)證(zheng)下就(jiu)可以了，就(jiu)像磁芯飽和的(de)計算一樣的(de)。
計算不是環(huan)路的補(bu)(bu)償(chang)的難(nan)點，難(nan)點是因為在補(bu)(bu)償(chang)環(huan)路有很多分布參數的影響，造(zao)成相(xiang)移(yi)
這個很難(nan)控制，所以才有上面提高(gao)相位的邊界(jie)PM值。
其(qi)實環(huan)路補償是(shi)(shi)很簡(jian)(jian)單，真的是(shi)(shi)很簡(jian)(jian)單，特別是(shi)(shi)TYPE III型補償更簡(jian)(jian)單，
增加了(le)電路零(ling)件，而補償變得更(geng)容易了(le)。
0
回復
@appleY
參數(shu)(shu)沒有(you)(you)做(zuo)說(shuo)明，只(zhi)是(shi)(shi)試著去(qu)看些用一(yi)個(ge)(ge)(ge)極點(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)，一(yi)個(ge)(ge)(ge)零(ling)點(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)IP1Z的(de)(de)(de)(de)(de)TYPEII去(qu)補(bu)償雙(shuang)極點(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)s^2的(de)(de)(de)(de)(de)控制輸出，補(bu)償的(de)(de)(de)(de)(de)增(zeng)(zeng)益中(zhong)必定(ding)有(you)(you)s^2的(de)(de)(de)(de)(de)關(guan)系你的(de)(de)(de)(de)(de)上(shang)面(mian)沒有(you)(you)這種關(guan)系//---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------說(shuo)說(shuo)我(wo)對環(huan)路(lu)(lu)補(bu)償的(de)(de)(de)(de)(de)理解(jie)吧環(huan)路(lu)(lu)了(le)(le)補(bu)償跟所(suo)(suo)有(you)(you)的(de)(de)(de)(de)(de)放大器(qi)(qi)補(bu)償是(shi)(shi)一(yi)樣(yang)(yang)，目的(de)(de)(de)(de)(de)只(zhi)有(you)(you)一(yi)個(ge)(ge)(ge)是(shi)(shi)放大器(qi)(qi)穩定(ding)工程計(ji)(ji)(ji)算(suan)的(de)(de)(de)(de)(de)方法(fa)通(tong)常是(shi)(shi)以(yi)BODE圖去(qu)做(zuo)研究的(de)(de)(de)(de)(de)通(tong)過傳(chuan)遞函(han)(han)(han)數(shu)(shu)是(shi)(shi)去(qu)找出函(han)(han)(han)數(shu)(shu)變化發生轉(zhuan)折的(de)(de)(de)(de)(de)點(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(叫拐點(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)可能跟函(han)(han)(han)數(shu)(shu)的(de)(de)(de)(de)(de)里面(mian)的(de)(de)(de)(de)(de)拐點(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)不(bu)一(yi)樣(yang)(yang)的(de)(de)(de)(de)(de)意義，函(han)(han)(han)數(shu)(shu)的(de)(de)(de)(de)(de)拐點(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)是(shi)(shi)凹凸性發生改變的(de)(de)(de)(de)(de)點(dian)(dian)(dian)(dian)(dian))，這個(ge)(ge)(ge)轉(zhuan)折點(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)就(jiu)是(shi)(shi)零(ling)點(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)和極點(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)而不(bu)是(shi)(shi)通(tong)過去(qu)解(jie)傳(chuan)遞函(han)(han)(han)數(shu)(shu)的(de)(de)(de)(de)(de)方程的(de)(de)(de)(de)(de)方法(fa)這樣(yang)(yang)所(suo)(suo)有(you)(you)的(de)(de)(de)(de)(de)計(ji)(ji)(ji)算(suan)就(jiu)相(xiang)當(dang)(dang)于做(zuo)加減乘除法(fa)了(le)(le)，環(huan)路(lu)(lu)其實(shi)很(hen)簡(jian)(jian)單(dan)(dan)的(de)(de)(de)(de)(de)一(yi)個(ge)(ge)(ge)極點(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)相(xiang)當(dang)(dang)于一(yi)個(ge)(ge)(ge)RC積(ji)分(fen)器(qi)(qi)相(xiang)位偏(pian)移 θ=-arctan( ω/ ωp ), ωp為極點(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)頻率(lv)增(zeng)(zeng)益是(shi)(shi)G=-20lg( ω/ ωp) 同樣(yang)(yang)零(ling)點(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)相(xiang)當(dang)(dang)于一(yi)個(ge)(ge)(ge)RC微分(fen)器(qi)(qi)尋著這個(ge)(ge)(ge)思路(lu)(lu)，上(shang)面(mian)的(de)(de)(de)(de)(de)所(suo)(suo)有(you)(you)計(ji)(ji)(ji)算(suan)都是(shi)(shi)很(hen)容(rong)易的(de)(de)(de)(de)(de)在(zai)以(yi)-1斜率(lv)的(de)(de)(de)(de)(de)低(di)頻率(lv)段，通(tong)過提(ti)高(gao)低(di)頻段的(de)(de)(de)(de)(de)增(zeng)(zeng)益，就(jiu)相(xiang)當(dang)(dang)于提(ti)高(gao)了(le)(le)相(xiang)位的(de)(de)(de)(de)(de)邊(bian)界PM這個(ge)(ge)(ge)增(zeng)(zeng)益補(bu)償完了(le)(le)，再反過來可以(yi)驗證(zheng)下就(jiu)可以(yi)了(le)(le)，就(jiu)像磁芯飽(bao)和的(de)(de)(de)(de)(de)計(ji)(ji)(ji)算(suan)一(yi)樣(yang)(yang)的(de)(de)(de)(de)(de)。計(ji)(ji)(ji)算(suan)不(bu)是(shi)(shi)環(huan)路(lu)(lu)的(de)(de)(de)(de)(de)補(bu)償的(de)(de)(de)(de)(de)難點(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)，難點(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)是(shi)(shi)因(yin)為在(zai)補(bu)償環(huan)路(lu)(lu)有(you)(you)很(hen)多分(fen)布(bu)參數(shu)(shu)的(de)(de)(de)(de)(de)影響，造成相(xiang)移這個(ge)(ge)(ge)很(hen)難控制，所(suo)(suo)以(yi)才(cai)有(you)(you)上(shang)面(mian)提(ti)高(gao)相(xiang)位的(de)(de)(de)(de)(de)邊(bian)界PM值(zhi)。其實(shi)環(huan)路(lu)(lu)補(bu)償是(shi)(shi)很(hen)簡(jian)(jian)單(dan)(dan)，真的(de)(de)(de)(de)(de)是(shi)(shi)很(hen)簡(jian)(jian)單(dan)(dan)，特別是(shi)(shi)TYPEIII型補(bu)償更簡(jian)(jian)單(dan)(dan)，增(zeng)(zeng)加了(le)(le)電路(lu)(lu)零(ling)件，而補(bu)償變得更容(rong)易了(le)(le)。
先不考慮分布參數的影響，就上面附件中的例子兄臺給講講TYPE III零、極點的設置方法(fa)？（期望的相位余量(liang)60度、10Hz處增(zeng)益70dB、穿越(yue)頻率20kHz，不出現條件(jian)穩定）
0
回復
@boy59
先不(bu)考慮分布參數的影響(xiang)，就上面附件中(zhong)的例子兄臺給(gei)講(jiang)講(jiang)TYPEIII零、極點的設置(zhi)方法？（期望的相位余量60度(du)、10Hz處增益(yi)70dB、穿越頻率(lv)20kHz，不(bu)出現條件穩定）
在BODE圖上把第一個零點(dian)設(she)置成(cheng)fz1 = 0.5 * Flc ,
第二零點(dian) fz2 = Flc , 輸出(chu)的雙極點(dian)Flc
第(di)一極(ji)點fp1 = Fesr , Fesr 輸(shu)出的(de)零點
第二極點fp2 = 0.5 *Fsw
TYPE III型補償要簡(jian)單些(xie)，就(jiu)像你上面說(shuo)的，零(ling)點(dian)和極點(dian)相互抵消(xiao)
這樣變(bian)得(de)更容易了
0
回復
@appleY
在BODE圖上(shang)(shang)把(ba)第(di)(di)一個零點(dian)(dian)設置(zhi)成fz1=0.5*Flc, 第(di)(di)二(er)零點(dian)(dian)fz2=Flc,輸出(chu)的(de)雙極點(dian)(dian)Flc第(di)(di)一極點(dian)(dian)fp1=Fesr, Fesr輸出(chu)的(de)零點(dian)(dian)第(di)(di)二(er)極點(dian)(dian)fp2=0.5*Fsw TYPEIII型補償要簡單些，就像你上(shang)(shang)面說的(de)，零點(dian)(dian)和極點(dian)(dian)相互抵(di)消這樣(yang)變得更(geng)容(rong)易了
能講解一下具體怎么設置？參數如何調整？如果沒有單獨的電容可以視為0嗎？就是少一個極點。還有反激的參數是一樣的計算？
0
回復
@appleY
在BODE圖上(shang)把第一個零(ling)點(dian)設置(zhi)成fz1=0.5*Flc, 第二零(ling)點(dian)fz2=Flc,輸出的(de)雙極(ji)點(dian)Flc第一極(ji)點(dian)fp1=Fesr, Fesr輸出的(de)零(ling)點(dian)第二極(ji)點(dian)fp2=0.5*Fsw TYPEIII型補償要簡單些，就像你上(shang)面(mian)說的(de)，零(ling)點(dian)和極(ji)點(dian)相互(hu)抵消(xiao)這(zhe)樣變得更容易了
按(an)這種方法設置后的(de)總開(kai)環bode圖(tu)如下：
將穿越頻(pin)率設置成預(yu)期的20kHz，10Hz處增益60.619dB，相(xiang)(xiang)位余(yu)量64.772度，低(di)頻(pin)增益和相(xiang)(xiang)位余(yu)量都沒有達到預(yu)期值。（如(ru)果將相(xiang)(xiang)位余(yu)量設置為60度，穿越頻(pin)率就不是20kHz了）
如果(guo)期望在(zai)20kHz穿越頻(pin)率處的(de)相(xiang)位余量是(shi)50度，采用這種(zhong)方(fang)法(fa)得到(dao)的(de)結果(guo)依然(ran)(ran)是(shi)64.772度，這種(zhong)方(fang)法(fa)跟K-factor法(fa)相(xiang)似雖然(ran)(ran)設置相(xiang)對(dui)簡單但(dan)結果(guo)只能是(shi)固定(ding)的(de)一種(zhong)（無(wu)法(fa)得到(dao)最(zui)優(you)參數）。
0
回復
@boy59
按這(zhe)(zhe)種(zhong)(zhong)方(fang)(fang)法(fa)設(she)置(zhi)后的(de)(de)總(zong)開環bode圖如下：[圖片(pian)]將穿(chuan)(chuan)越頻率設(she)置(zhi)成預期(qi)的(de)(de)20kHz，10Hz處增益(yi)60.619dB，相(xiang)位余量64.772度(du)，低頻增益(yi)和相(xiang)位余量都沒有達到預期(qi)值。（如果(guo)(guo)將相(xiang)位余量設(she)置(zhi)為(wei)60度(du)，穿(chuan)(chuan)越頻率就不是(shi)20kHz了）如果(guo)(guo)期(qi)望在20kHz穿(chuan)(chuan)越頻率處的(de)(de)相(xiang)位余量是(shi)50度(du)，采用這(zhe)(zhe)種(zhong)(zhong)方(fang)(fang)法(fa)得到的(de)(de)結果(guo)(guo)依然(ran)是(shi)64.772度(du)，這(zhe)(zhe)種(zhong)(zhong)方(fang)(fang)法(fa)跟K-factor法(fa)相(xiang)似(si)雖然(ran)設(she)置(zhi)相(xiang)對簡單但結果(guo)(guo)只(zhi)能是(shi)固定的(de)(de)一種(zhong)(zhong)（無法(fa)得到最(zui)優(you)參數(shu)）。
低頻增益和相(xiang)位(wei)余(yu)量都沒有(you)達到(dao)預期值
這個(ge)低頻的(de)增益，可以調整第一、二個(ge)零點(dian)的(de)增益
也就(jiu)是EA反饋(kui)電(dian)阻R2/R1的比值(zhi)
通過補(bu)償后，BODE圖應(ying)該是閉環的增益(yi)BODE，相位BODE圖
Gc(s) = Go(s) / [ 1 + Go(s) * F(s) ]
Go(s) 開(kai)環(huan)增益，Gc(s) 閉環(huan)增益, F(s) 環(huan)路補償
1
回復
@appleY
低(di)頻增(zeng)益(yi)(yi)和(he)相位余(yu)量(liang)都沒有達到預(yu)期值這個(ge)低(di)頻的增(zeng)益(yi)(yi)，可以調整(zheng)第一、二個(ge)零點的增(zeng)益(yi)(yi)也就(jiu)是EA反饋電(dian)阻(zu)R2/R1的比值通過(guo)補償后，BODE圖應該是閉環(huan)的增(zeng)益(yi)(yi)BODE，相位BODE圖Gc(s)=Go(s) /[ 1+Go(s)*F(s)]Go(s)開環(huan)增(zeng)益(yi)(yi)，Gc(s)閉環(huan)增(zeng)益(yi)(yi),F(s)環(huan)路補償
調零(ling)點增益（我的理(li)解是調原極(ji)點）可以改(gai)變低頻增益同時穿越頻率也會跟(gen)著改(gai)變，如果期(qi)望(wang)二者(zhe)都達(da)到預期(qi)值還需重新設(she)置零(ling)點、極(ji)點的位(wei)置。
環路補償中的參數(shu)一(yi)(yi)般(ban)都是改一(yi)(yi)個(ge)而關聯影響好幾(ji)個(ge)所以在設置(zhi)上會有些麻(ma)煩，如果(guo)采用試湊法(fa)在bode圖上移(yi)動零、極點(dian)也能得(de)出(chu)差不(bu)(bu)多的結果(guo)不(bu)(bu)過需要(yao)一(yi)(yi)點(dian)經(jing)驗和了(le)解一(yi)(yi)些規律。
一樓附件中(zhong)的方(fang)(fang)法就是普(pu)通(tong)解方(fang)(fang)程的方(fang)(fang)法，將所(suo)有的變(bian)量(liang)關聯起來（消元）最終只(zhi)剩下少量(liang)幾(ji)個未知量(liang)，上述設計方(fang)(fang)法中(zhong)是以極(ji)點頻率fp為待設變(bian)量(liang)的。
按此方法描述的曲線如上圖，所有的曲線在穿越頻率20kHz處的相位余量都是60度跟預期設置的值一樣，這里只須選擇一個合適的極點fp的值就可以了。比如上圖中選極點fp=45kHz左右比較合適。
另這個(ge)補償后的圖(tu)是開(kai)環bode圖(tu)既(ji)Go(s)。
0
回復
@boy59
調零點(dian)(dian)增益（我(wo)的(de)理解是調原極(ji)(ji)點(dian)(dian)）可(ke)以改變低(di)頻增益同時穿越(yue)頻率(lv)也(ye)會跟(gen)著改變，如(ru)果(guo)期望二(er)者(zhe)都達到預期值(zhi)還需重新設(she)(she)置零點(dian)(dian)、極(ji)(ji)點(dian)(dian)的(de)位(wei)置。環路(lu)補償中的(de)參(can)數一(yi)般都是改一(yi)個(ge)(ge)而關聯影響好幾個(ge)(ge)所(suo)以在設(she)(she)置上(shang)(shang)會有(you)些麻(ma)煩(fan)，如(ru)果(guo)采用試湊法(fa)在bode圖(tu)上(shang)(shang)移動零、極(ji)(ji)點(dian)(dian)也(ye)能得出差(cha)不(bu)多的(de)結(jie)果(guo)不(bu)過需要一(yi)點(dian)(dian)經驗和(he)了解一(yi)些規律。一(yi)樓附件中的(de)方法(fa)就是普通(tong)解方程的(de)方法(fa)，將所(suo)有(you)的(de)變量關聯起來(lai)（消元）最終只剩下少量幾個(ge)(ge)未(wei)知量，上(shang)(shang)述設(she)(she)計方法(fa)中是以極(ji)(ji)點(dian)(dian)頻率(lv)fp為(wei)待設(she)(she)變量的(de)。[圖(tu)片(pian)]按此方法(fa)描述的(de)曲線如(ru)上(shang)(shang)圖(tu)，所(suo)有(you)的(de)曲線在穿越(yue)頻率(lv)20kHz處的(de)相(xiang)位(wei)余量都是60度跟(gen)預期設(she)(she)置的(de)值(zhi)一(yi)樣(yang)，這(zhe)里(li)只須選(xuan)擇一(yi)個(ge)(ge)合適的(de)極(ji)(ji)點(dian)(dian)fp的(de)值(zhi)就可(ke)以了。比(bi)如(ru)上(shang)(shang)圖(tu)中選(xuan)極(ji)(ji)點(dian)(dian)fp=45kHz左右比(bi)較合適。另這(zhe)個(ge)(ge)補償后的(de)圖(tu)是開環bode圖(tu)既Go(s)。
這個是什么軟件畫的圖呢x 感覺看起來好棒 比matlab的好看點
0
回復
@appleY
低(di)頻增益(yi)和相位(wei)余量都(dou)沒(mei)有達到預期值(zhi)這(zhe)個低(di)頻的增益(yi)，可以(yi)調整(zheng)第(di)一、二個零點的增益(yi)也就是EA反(fan)饋電阻R2/R1的比值(zhi)通過補償后，BODE圖(tu)應(ying)該(gai)是閉環(huan)的增益(yi)BODE，相位(wei)BODE圖(tu)Gc(s)=Go(s) /[ 1+Go(s)*F(s)]Go(s)開(kai)環(huan)增益(yi)，Gc(s)閉環(huan)增益(yi),F(s)環(huan)路補償
上(shang)面說的用(yong)閉環是不正確的
一般用Go(s) * F(s)去判斷閉環函數的穩定性 ，這里可以說Go(s) * F(s)是Gc(s)的特征函數
Go(s) * F(s)的模值大于1，且其在(zai)0dB時(shi)的相位(wei)Φ0與-180度差(cha)值大于45
下面的圖(tu)是(shi)向量式
0
回復
@boy59
補償(chang)(chang)方法(fa)是一樣的，在常規應用中(zhong)采用TypeⅠ~TypeⅢ補償(chang)(chang)器基(ji)本都可以(yi)勝(sheng)任(ren)并且是向下兼容(rong)的。恒流(liu)源(yuan)首先要獲得以(yi)電(dian)流(liu)作為(wei)反饋信號的小信號模型然(ran)后就可以(yi)采用貼中(zhong)的方法(fa)進(jin)行參數(shu)配置了。
感(gan)謝你的(de)回復。我的(de)半橋輸出，用(yong)分流器檢(jian)測負(fu)載電流，10mR的(de)電阻，電流10A時(shi)電壓為(wei)100mV，利用(yong)這(zhe)個(ge)作為(wei)電流反饋信號。
我用simplis仿(fang)真，得出來的開環(huan)曲線(xian)是以-40DB下降(jiang)的。但是我做的實際電路中(zhong)，卻是以-20DB下降(jiang)。怎(zen)么會(hui)差異(yi)這么大？
0
回復
@andyxly
感謝你的(de)回復。我的(de)半橋輸(shu)出，用(yong)(yong)分流(liu)器檢測負載電(dian)(dian)(dian)流(liu)，10mR的(de)電(dian)(dian)(dian)阻，電(dian)(dian)(dian)流(liu)10A時電(dian)(dian)(dian)壓為100mV，利用(yong)(yong)這(zhe)個作為電(dian)(dian)(dian)流(liu)反饋(kui)信號(hao)。我用(yong)(yong)simplis仿真，得出來的(de)開環曲線(xian)是以-40DB下(xia)降的(de)。但(dan)是我做(zuo)的(de)實際電(dian)(dian)(dian)路中，卻是以-20DB下(xia)降。怎么(me)會差(cha)異這(zhe)么(me)大？
仿真建模時要加入寄生參數，比如電解的ESR、電感的R、導線電感等才能接近真實電路，實際電路中這些寄生參數并不容易測量所以通常是用環路掃描儀（或網分）獲得的bode圖。
0
回復
@boy59
仿(fang)真建模時要加入寄生參(can)數，比如電(dian)(dian)解的(de)ESR、電(dian)(dian)感的(de)R、導(dao)線電(dian)(dian)感等才能接近真實電(dian)(dian)路(lu)，實際電(dian)(dian)路(lu)中這些寄生參(can)數并不容易測量所以通(tong)常是用環路(lu)掃描(miao)儀（或網(wang)分）獲得的(de)bode圖。
仿(fang)真時寄生(sheng)參數都(dou)有添(tian)加的。實際電(dian)路的bode圖是儀器掃出來，兩(liang)者相差距(ju)大。
電壓(ya)環路沒有問題，仿真和實際基本一致。
我(wo)把(ba)siplims文件傳上(shang)來(lai)，你這邊有時間(jian)幫(bang)我(wo)看看嗎?
0
回復
#回復內容已被刪除#
31