一种小型直流开关电源的反馈控制电路设计

时间:2012-10-24来源:网络

  1.3 反馈补偿电路分析与设计

  在没有加入电容CZERO时,反馈环路传递函数为:

  在图3 中,不难发现,LED 在二级LC 滤波器之前连接,这也就避免了当LC 网络开始谐振时在高频区产生增益。当然,通过LC 滤波器也可以降低高频噪音。选择该滤波器谐振频率应为所选交叉频率的10倍以上以避免相互干扰。

  另外,在加上电容Czero之后,则可以得到在原点处引入一个极点,此时完整反馈环路传递函数为:

  容易发现,在原点处存在极点fpo和由快车道结构引入的极点fz.由于在本文设计中使用的为放大器类型2,因此需要在其它地方的极点fp.

  这样,我们可在输出节点与地之间加入一个电容,可以得到最终控制式:

  这样,就可以求出极点和零点位置:

  因此,下面就可以应用K 因子法来设计所需要的放大器类型2:

  交叉频率=1kHz;需要的相位裕度=70o;交叉频率处增益衰减Gfc=-20dB;交叉频率处的相位=-55o,K 因子计算为:k=4.5;fz=222kHz;fp=4.5kHz;G=10;CTR=0.8.

  根据上面已经得到的几个公式,可以得到:

  到此为止,则完成了整个关于反馈网络的设计过程。

  2.实验结果

  根据以上反馈控制电路的具体设计方案及上述数据采用HSpice进行仿真,仿真结果如图4 所示。认真观察后,从系统波形上就不难发现,系统具有明显的稳定性和可靠性。

图4 工作于DCM 或CCM 电流模式波特图

图4 工作于DCM 或CCM 电流模式波特图。

  3.结束语

  本文通过采用光耦817 和三端分流稳压管TL431 相结合的PWM 型电流调节方式对直流开关电源的反馈控制电路进行设计,设计结果较好地体现出了小型化、小功率、高效率的特点。实验结果表明系统具有较好的稳定性和可靠性。

  随着目前开关电源模块化进程的逐步加快,使得开关电源的外围部件越来越少,因此,如何更好地确保开关电源的小巧化、智能化、高效化,以及对应电路系统的稳定性、安全性、良好的散热性能等将是笔者下一步的主要研究方向。

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关键词: 控制 电路设计 反馈 开关电源 直流 小型

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