Компенсация с двумя полюсами и двумя нулями

November 13, 2011 by admin Комментировать »

Такая компенсация предназначена для прямоходовых преобразователей с управлением по напряжению, проявляющих характеристику полюса выходного фильтра второго порядка. К таким преобразователям относится также квазирезонансный прямоходовый преобразователь, в котором используется схема управления по напряжению с переменной частотой. LC-фильтр имеет большое отставание по фазе 180° и быстрый спад усиления -40 дБ/декаду, поэтому для получения достаточно широкой полосы пропускания, в таком источнике следует применить рассматриваемый метод компенсации.

Данный метод имеет пару "нулей", которые противодействуют усилению и особенно фазе двойного полюса фильтра (рис. Б.22). В результате получаем наклон замкнутого контура -20 дБ/декаду выше полюса фильтра. Имеется также высокочастотный полюс для противодействия "нулю", обусловленному ESR. Наконец, метод имеет очень высокочастотный полюс, гарантирующий, что запасы по усилению и по фазе на частотах перехода на усилении и фазе в замкнутом контуре будут достаточными.

Более сложные методы компенсации, такие как этот, дают проектировщику значительно больше контроля над характеристикой Боде замкнутого контура системы. Полюсы и "нули" можно располагать независимо друг от друга. Как только их частоты выбраны, соответствующие величины компонентов можно легко определить с помощью представленной ниже процедуры. Пары "нулей" и полюсов можно объединить в пары или же разделить. Высокочастотная пара полюсов дает лучшие результаты, если они разъединены и размещены, как описано ниже. Пара нулей обычно объединяется, но может быть и разъединена и размещена по обеим сторонам от частоты излома характеристики полюса выходного фильтра с тем, чтобы поспособствовать минимизации эффекта Q-усиления LC-фильтра (рис. Б.23).

Рис. Б.22. Компенсация с двумя полюсами и двумя "нулями"

Для начала проектирования определим внутреннее усиления по постоянному току функции "схема управления – выход" (GDс и ADC) по формулам (Б.6) и (Б.7). Максимальная частота перехода на усилении в замкнутом контуре (fXD) по-прежнему не может превышать 1/5 минимальной частоты переключений импульсного источника питания:

По формуле (Б.33) определим также усиление, необходимое для приведения кривой усиления "схема управления – выход" к 0 дБ на частоте перехода:

I

Теперь позиции компенсационных "нулей" (fezi и /ez2). Если "нули" располагаются на одной и той же частоте, то

Рис. Б.23. Пример компенсации с двумя полюсами и двумя "нулями" для прямоходового преобразователя с управлением по напряжению

Если же "нули" располагаются по обе стороны полюсов фильтра, то

Далее, поместим полюс самой низкой частоты усилителя ошибки (fepi) на самой низкой предполагаемой частоте "нуля" ESR конденсатора:

I

Самая высокая частота компенсационного полюса (/^р2) немного выше частоты перехода на усилении:

I

Теперь у нас есть все данные для расчета необходимых величин для компонентов цепи. Вначале вычислим усиление в позиции двух компенсационных "нулей" (А1):

Тогда получим:

где А, и А2 — абсолютные значения усиления (не в дБ).

Рассмотренный метод с размещением полюсов и "нулей" будет давать минимальное значение фазы превышения 45°, что нас вполне устраивает. Если попытаться иначе расположить полюсы и "нули", то положение точки максимума запаздывания по фазе LC-фильтра окажется на частоте среднего геометрического между fez2 и fep. Это будет гарантировать наилучшие характеристики фазы. Значение увеличения фазы в данном варианте компенсационном будет:

Оставить комментарий

микросхемы мощности Устройство импульсов питания пример приемника провода витков генератора выходе напряжение напряжения нагрузки радоэлектроника работы сигнал сигнала сигналов управления сопротивление усилитель усилителя усиления устройства схема теория транзистора транзисторов частоты