开关电源的建模和环路补偿设计方案

图 31：LTpowerCAD 设计工具减轻了环路补偿设计和瞬态优化负担

测量电源环路增益

LTpowerCAD 和 LTspice 程序不是用来取代真实电源的最终工作台环路增益测量。在将设计投入最终生产之前，总是有必要进行测量。尽管电源模型理论上是正确，但是这些模型不可能全面考虑到电路寄生性和组件非线性，例如输出电容器的 ESR 变化、电感器和电容器的非线性 … 等等。另外，电路 PCB 噪声和有限的测量准确度还可能引起测量误差。这就是为什么有时理论模型和测量结果可能相差很大的原因。如果发生这种情况，负载瞬态测试就可以用来进一步确认环路稳定性。

图 32 显示了用频率分析仪系统测量一个非隔离式电源的典型电源环路增益的测量配置。为了测量环路增益，在电压反馈环路中插入了一个 50Ω 至 100Ω 的电阻，并给这个电阻器加上了一个 50mV 隔离式 AC 信号。通道 2 连接到输出电压，通道 1 连接到这个电阻器的另一侧。环路增益由频率分析仪系统通过 Ch2/Ch1 计算。图 33 显示了测得的和 LTpowerCAD 计算得出的典型电流模式电源 LTC3851A 之环路波德图。在关键的 1kHz 至 100kHz 频率范围内，两条曲线吻合得非常好。

图 32：测量电源环路增益的测试配置

图 33：测得的和 LTpowerCAD 建模得到的电流模式降压型转换器之环路增益

其他导致不稳定性的因素

工作条件：

如果在示波器上电源开关或输出电压波形看起来不稳定或有抖动，那么首先，用户需要确保电源是在稳态条件下工作的，没有负载或输入电压瞬态。对于非常小或非常大的占空比应用而言，如果进入脉冲跳跃工作模式，就要检查是否达到了最短接通时间或断开时间限制。对于需要外部同步信号的电源而言，要确保信号干净并位于控制器数据表给定的线性范围之内。有时还有必要调整锁相环 (PLL) 滤波器网络。

电流检测信号和噪声：

在电流模式电源中，为了最大限度地降低检测电阻器的功率损耗，最大电流检测电压一般非常低。例如，LTC3851A 可能有 50mV 最大检测电压。PCB 噪声有可能干扰电流检测环路，并导致开关表现不稳定。为了通过调试以确定是否确实是环路补偿问题，可以在 ITH 引脚到 IC 地之间放置一个大型 0.1µF 电容器。如果有了这个电容器电源仍然不稳定，那么下一步就是检查设计方案。一般而言，电感器和电流检测网络应该设计成，在 IC 电流检测引脚上至少有 10mV 至 15mV 峰值至峰值 AC 电感器电流信号。另外，电流检测走线可以用一对扭绞跨接线重新布设，以检查这样是否能解决问题。

上一页  [1] [2] [3] [4] [5] [6] [7] [8] [9] [10] [11] [12]  下一页

本文关键字：开关电源  稳压-电源电路，单元电路 - 稳压-电源电路