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Mathcad在推挽式开关电源设计中的应用
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发布时间:2022-06-15 07:17作者:admin  来源:胜利体育 点击:

  对电源格式的安稳性、可靠性起。着判断服从,于是怎样支配出合理确实的赔、偿参数极端吃紧。愚弄式开合电源抵偿电途元件的参数,仿真出开关电源。编制的幅频和相频曲线波特图,始末优化摆设

  随着电子开发小型化、智能化?和大宗数字:电途的引入,对开关电源系统的稳固性及:的确性提出了更高的仰求,而环途?赔偿对电源系统的巩固性、切实性起着判定效用。因此,务必明确、电源格式环路:的巩固性、相位裕度、增益裕度,有的放矢,经过较着!的打”定和仿真计划?出、的”产品才!是”科学的、闭理的、确凿的;[1]。连年来,推挽式。开关”电源以,其工作效、率高、输出电,流瞬态响、应快度速、输出电压、纹波系数。小、驱动电道?大致等利。益,在通信!电源、产业电源、汽车电源等范围、中”获得了越来越遍及的诈,骗[2]。本文介绍,常用补偿电。途,并借助”津贴,软件Mathcad盘算了推挽式开关电源电途“的环“路赔!偿参数。本文仿真!打定过程很”详细,具有非常好的参考价钱和实有”心义。

  作者简介:张立、帮(1972-;),男,湖北随州。人,工程师,主要从事电力电子及开合电源“方面研究。Email: 。

  Mathcad 是美国PTC公司的一套工程打定数学软件,应允支配者使用总结的诈:欺数学函数和动静、可感知单位准备,同时部,署和记录工程;盘算。Mathcad 能举行数值运算、符号运算和带单位的!运算,集计算(数值计算和标记准备)、图形气力、编程和笔墨照料“于一体,是工程技艺人员不行多得的用具软件。

  遵循奈奎斯特准则,开关电:源开环通报函数的波特图?可用于评价开关电源关环的结实性。从开环;波特、图看,体例坚固;性有:以下乞“请:①环路增益为1 时( 0 dB ),该点的频率称为穿越频,率。环道在穿越频率的相移小于 −180°,恐怕谈当相移抵达 −、180° 时,环道增,益小于 、1,编制就是“安稳的。②相移为 −,180° !时,环途增益与0 dB 的差称为增益裕度。好的安!插至少要保障10 ~ 15 dB 裕度,以处由来于加载“条款、组件决;裂性、境遇:温度等地位引起的增益变动[3]。③穿越频率点的相位与 −180° 之间的相位差称为相位裕度。广大,切切?值最小。为45° ,一个?确凿!的调动,其相位裕、度约”为70° ,~ 90°,如许?可供应:杰出的坚;硬性:和疾速、无振;铃瞬!态反应[。3]。

  如果环、途不进行频率抵偿,编制坚韧裕量很:小,本色电路很难结实。普遍有;以下几!种样板电:路赔偿办法。

  推挽式开合电源的电道意义图如图4 所示,其急急技能指。标为:输入直流电压。27 V ,输出”直流电压12 V ,输出!直流电、流1 A“ ,责任频率。250 。k“Hz 。

  推挽电道属于Buck 电路,拔取电压模?式范围时,输出滤波器会有一个”二阶极点,形成相比大的相位滞后。该极点的频率。大略是L4 和E4、E5 。的谐振频率2 kHz独揽,环途抵偿的形态是修筑一个在该极点临近的!零点,应用零点;的相位、超前,抵消一一面二阶极点的相位滞后。普及树立在比极点频率高一些的频率,落伍一点,本案中选择4 kHz 。该零点可由R15 和C9 杀青,R15 的取值由电路的静态职责点和,中频增益剖断。结束超前抵偿后,为了提升直。流增益,还要创办”1 个。零频极点,由C、8 竣事。为了不感?化中频,段和穿越频率的相、位,C8 与R16 造成的零点频率要远低于穿越频率,平常低于滤波器谐振频率,本案中?落后一点,选择零点频率”为200 ;Hz 。实现了超前!和滞后抵偿,另有ESR 标题,本案中因抉择瓷!介电容,ESR 很;小,也许不”考虑ESR 问题。环途要紧的零极点征战就告终了,剩下只商讨噪声滤波就?可以了,可由C10、C11 ,竣事。为了、不熏陶穿越频“率”的相位,C10、C11(在标记上”两”者是;并联关联?)与。R14 变成;的极点频率应隔离穿越“频率。假定穿越频率是几kHz ,那么滤波器极点频率大概取几十k!Hz ,本案当选择50 k?Hz 。零极点陈设、完成后,可以看一下“环途的波特图,看看相”位抵偿的效能,以及是否必要调理中频。

  在Mathcad 的责任单中, 输入过。程如下:在空白区。被选择适关?的地位,单击后,光标形成”十字形;按键盘?冒号,键取得赋”值等于号“ : = ”,输入变量:参数。其余,为了!阅读轻易,可同;时插”足文、本文件。企图步伐,如下:

  相频:曲线)打定!穿越。频率、相位裕度和增益裕度设穿越”频率为fc: ,并遵守,波特;图给定“其初值:

  本文以上述安顿参数完;成的一台推挽式开合电源为例,其勘测波形与数据如“图8 ?所示。

  消息;反应速度;很速,过冲小,振荡少。当电子负载在?满载和半载之间跃变时,开关电源输出动态响应:

  针对电压型推挽式开关电源,经历Mathcad 领悟方式的幅频和相频脾性,优化部署“补偿电路,折中安放系统的穿越频!率和相位裕度,维新了推挽式开;关电。源的“稳定性和消息机能。参考文献:

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