Компенсация с одним полюсом

December 4, 2011 by admin Комментировать »

Этот тип компенсации используется для тех топологий преобразователей, которые показывают минимальный сдвиг по фазе до предполагаемой точки перехода на усилении в замкнутом контуре. Эта топология соответствует прямоходовым преобразователям с управлением по напряжению. Рассматриваемый метод компенсации, хотя и требует минимального количества компонентов и превосходной стабилизации выхода по нагрузке, дает очень узкую полосу пропускания замкнутого контура, что приводит к увеличению продолжительности переходных процессов.

Электрическая схема и графики Боде для метода компенсации с одним полюсом представлены на рис. Б.16.

Рис. Б.16. Метод компенсации с одним полюсом

При постоянном токе этот метод демонстрирует полное усиление разомкнутого контура усилителя ошибки, а снижение усиления составляет -20 дБ/декаду. Он также имеет постоянный сдвиг фазы -270°. Таким образом, любой сдвиг фазы, внесенный характеристикой "схема управления – выход", не может добавлять больше желаемой фазы превышения (-315 … -330°) или дополнительных 30°-^5°.

Первый шаг на пути вычисления величин для компонентов этого компенсационного метода заключается в определении неотъемлемого усиления на постоянном токе силовых каскадов. Расчет следует выполнять с использованием максимальной величины входного напряжения, поскольку при именно при этом напряжении система имеет наиболее широкую полосу пропускания. Вычисляем усиление:

За дополнительными разъяснениями обращайтесь к разделу Б.2.1. Эту величину пока не нужно преобразовывать в децибелы.

Далее находим частоту перехода на усилении в замкнутом контуре, приняв решение о том, какой запас по фазе мы хотим обеспечить в нашей системе. Подходящим значением является 45°. Если проигнорировать любой Q-эффект LC-фильтра, то точку перехода на усилении можно найти по формуле:

Частоту перехода усилителя ошибки вычислим по формуле (Б.14):

Теперь можно вычислить емкость конденсатора обратной связи. Проектировщику известно сопротивление входного резистора — резистора верхнего плеча в делителе напряжения, ответственном за обратную связь по напряжению для усилителя ошибки. Тогда искомая емкость равна:

Несмотря на свою простоту, этот метод компенсации дает очень медленную реакцию на переходные процессы в нагрузке. Это обусловлено тем, что точка перехода на усилении всегда намного ниже, чем точка полюса выходного фильтра. Обычно это приводит к получению полосы пропускания контура 50-500 Гц, что может привести к проблеме для цепи нагрузки, если напряжения питания кратковременно отклоняются за пределы своих рабочих характеристик. Реализация данного метода компенсации показана на рис. Б. 17.

Рис. Б.17. для прямоходового стабилизатора с управлением по напряжению

Как видим, высокая Q-характеристика LC-фштьтра на частоте резонанса выходного фильтра может привести к колебаниям. Во избежание этой проблемы, проектировщику следует далее снижать частоту перехода на усилении в замкнутом контуре, что может уже больше ухудшить характеристики переходных процессов.

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