电压环路调试步骤.doc

DC/DC电压环路调试步骤一环路参数的一般要求：1决定环路参数的几个因素：（1） 系统稳定性：相角裕量、幅值裕量在各种条件下满足要求（轻载1%Io、满载、高温、低温）；（2） 系统动态响应：带宽（空载及大动态时，输出电压过冲、跌落等需满足要求，原副边管子电压电流应力不能超标）；（3） 输出低频纹波（100Hz）：调节低频增益来控制；2公司环路测试规范要求：正常工作时DC/DC电压环（1）G.M.：6dB（2）P.M.：30（3）fc：推荐1/10开关频率（不符合实际）3稳定裕量的作用（相角稳定裕量、幅值稳定裕量）（1） 稳定裕量用于判断：一个系统在阶跃信号作用下的动态特性；（2） 稳定裕量过小，阶跃响应剧烈，容易振荡；（3） 稳定裕量过大，动态响应迟缓。一般30P.M.60，G.M6dB.4温度对环路的影响（1） 低温（-40度）时环路比常温下快很多，模块低温满载开机可能会炸机。因此常温下环路不能太快，一般为36kHz； （2） 高温时环路比常温下慢，因此要保证高温下带宽能满足模块大动态指标要求；5. 注意事项：（1） 根据控制理论，为保证系统稳定，穿越频率附近的幅频曲线斜率都应是-1（-20dB/10倍频程），并且应保证一定的中频段宽度。（2） 而在高频段，幅频曲线应以-2的斜率下降，保证系统有较好的抗扰动能力。二校正网络零极点1校正网络传递函数：第一对零极点1： （Hz） (Hz)第二对零极点1： （Hz） （Hz）比例增益：2. 零极点的作用：（1） 零点单元即控制系统中的微分单元，零点提前（Bode图上，零点向左移），可以使相频和幅频曲线抬高，增加幅值裕量和带宽（剪切频率）。（2） 极点单元即控制系统中的惰性单元，极点提前（Bode图上，极点向左移），可以使相频和幅频曲线降低，减小幅值裕量和带宽（剪切频率）。三调试步骤：1 设计时应该首先计算校正网络的零极点位置及比例增益，然后在调试过程中逐步修正。四设计实例：13rd15A项目（S2W9000HZ）采用全桥移相拓扑，系统满载时固有开环传递函数的Bode图如下（仅含比例环节，不含校正环节）：分析：系统固有的fc=2kHz，G.M.6dB，P.M30，满足要求，但由于校正网络仅含比例环节，是有差调节，不能满足模块规格数中稳压精度的要求，因此必须引入积分环节。2变换器环路采用上述校正网络，初始参数为：R0R1R2R3C1C2C34.7 k102 k51 k5 k10 nF2.2 nF330 pF计算校正网络零极点：比例增益：实测常温满载下环路参数如下：G.M（dB）P.M（0）fc（kHz）124017如图所示：存在的问题：（1） fc偏大，模块在低温下开机可能会炸机；（2） 相角裕量偏小，轻载时相角裕量不满足要求；（3） 空载到满载跳变时，MOS管的Vds=763V，严重超标；校正网络参数调试，注意：（1） 由零极点的计算公式可以看出，零极点调整时是成对移动的，即要想调整fz1时，fp1也会跟着移动，两者无法单度调整，因此调试时要注意该特点，合理的设置校正网络的零极点对。（2） 调整零极点时，也会影响模块的比例增益，因此要综合考虑。（3） 每一对零极点之间的距离（fz1与fp1之间）是可调的。（4） 比例增益可通过R0、R1、R3来调节，一般不要用C2、C3来调节增益。3. 15A项目最终优化的环路参数R0 (R331)R1 (R336|R337|R337A)R2 (R335)R3 (R338|R341)C1(C323|C323A|C323B)C2 (C321)C3(C320)1.5 k33.33 k100 k1.65 k2.33 nF2.2 nF1.5 nF计算校正网络零极点：优化后的环路参数分析：（1） 第一个零点提前，用于增加相角裕量；（2） 第一个极点