开关电源环路设计与计算.pdf

开关电源环路设计与计算
On-Bright Electronics (Shanghai) Co. Ltd
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1
内容
„ 开关电源简介
„ 开关电源环路分析(以反激变换器为例)
„ 开关电源的环路补偿(以反激变换器为例)
„ 一个基于OB2263的12W电源环路设计实例
„ 讨论
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2
开关电源简介
„ 用途:AC/DC, DC/DC, DC/AC (inverter)
„ 基本拓扑结构:
¾ 非隔离型: Buck, Boost, Buck-Boost……
¾ 隔离型: Forward, Flyback, Half Bridge,
Full Bridge, Push-Pull
¾ 整流型: 全桥型整流
全波型整流
同步整流(SR)
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3
开关电源简介
„ 调制方式
¾ PWM (pulse width modulation)
¾ PFM (pulse frequency modulation)
¾ 其它衍生调制方式
„ 控制模式
¾ 电压模式
¾ 电流模式
„ 开关电源系统可分为两大块
¾ 负反馈回路(feedback loop)
¾ 保护功能(OVP, OCP, OTP ……)
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4
开关电源系统基本组成部分
(Voltage Mode PWM System)
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5
开关电源环路分析和设计流程
„ 确定环路基本组成模块, 辨认环路。
¾ EA (error amplifier)
¾ work
¾ Power Stage
¾ PWM Stage
„ 画出环路的信号流程图, 确定环路的小信号传输函数
„ 确定环路的带宽, 设计补偿网络
„ 根据实际应用,设计和调整外围参数
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6
开关电源环路的小信号传函
„ EA (例如TL431)及其补偿网络的传函
„ PWM Stage传函
„ Power Stage 传函(可参考[1])
¾ CCM small signal model
¾ DCM small signal model
„ 考虑斜率补偿后的Power stage 传函
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7
Flyback 系统控制流程图
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8
TL431 及其等效模型
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9
Power Stage小信号模型建立流程
1. 建立Power Stage中电感,电容等器件的时域微分方程组
2. 对方程组作状态空间平均化(state space averaging),也就
是对一个开关周期内作平均
3. 微扰(perturbation), 即对方程组作小信号扰动
4. 对方程组作线形化(linearization)
5. 得到等效的小信号模型
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