К этой категорией относятся следующие топологии: понижающие, полу- прямоходовые, пушпульные, полу- и полномостовые — с традиционным методом управления по напряжению. Их условная схема показана на рис. Б.10. На рис. Б.10 видно, что в схеме присутствует трансформатор. Для понижающего преобразователя разработчик может принять коэффициент трансформации 1:1.
На первом шаге следует определить усиление в системе при постоянном токе. Это — отправная точка для построения диаграммы усиления. Усиление для постоянного тока можно найти из соотношения:
где: DC — максимальный рабочий цикл 95%); AVC — полный размах выходного напряжения усилителя ошибки.
Рис. Б.10. Модель "схема управления – выход" для прямоходового преобразователя с управлением по напряжению
Для преобразования усиления постоянного тока в децибелы используется формула:
Таким образом, GDC является отправной точкой для графика Боде для усиления при постоянном токе.
Первый главный полюс обусловлен выходным LC-фильтром. Он представляет полюс второго порядка, проявляющий эффект "Q", который обычно игнорируют, и спад -^40 дБ/декаду выше его частоты излома характеристики. Фазовая диаграмма будет быстро отставать, начиная с 1/10 частоты излома, и достигнет полные 180° отставания при частоте, равной десяти частотам излома. Положение этого двойного полюса находим по формуле:
I
где L0 и С0 — значения для индуктора и конденсатора выходного LC-фильтра (в Генри и Фарадах). Если импульсный источник питания имеет несколько выходов, то используйте указанные величины для фильтра опрашиваемого выхода наибольшей мощности.
I
Следующий элемент — это "нуль", проявляемый последовательной комбинацией ESR конденсатора выходного фильтра и емкостью самого конденсатора. Частоту излома характеристики "нуля" находим по следующей формуле:
(Б.9)
Это приводит к тому, что характеристика "схема управления – выход" добавляет усиление и фазу выше размещения этого "нуля". Это может оказаться проблемой с точки зрения стабильности источника питания. К сожалению, многие производители не предоставляют величины ESR для выпускаемых ими конденсаторов. Обычно "нуль", обусловленный конденсатором выходного фильтра, попадает в следующие два диапазона:
• оксидно- электролитические алюминиевые конденсаторы — 1-5 кГц;
• танталовые конденсаторы — 10-25 кГц.
Как видим, выбор типа конденсатора выходного фильтра может повлиять на характеристику "схема управления – выход", и иногда — совершенно нежелательным образом.
Результирующие графики Боде для характеристики "схема управления – выход" прямоходового преобразователя с управлением по напряжению представлены на рис. Б.11.
Рис. Б.11. Кривая "схема управления – выход" для прямоходового преобразователя с управлением по напряжению