BUCK开关电源的环路分析(一)
上一篇我们探讨了buck的输出在开环和闭环条件下的输出情况。这一篇，在上一篇的基础上继续探讨buck的环路问题。
使用psim软件，我们可以通过其ac扫描功能得到目标电路的交流特性。psim的ac扫描可以直接得出伯德图，方便我们直接观察，而无需进行复杂的传递函数运算。
使用方法：点击view → library browser可以得到以下对话框，在find框中写入“ac”，在搜索结果中选择ac sweep probe和ac sweep到原理图中。
好了，介绍了ac扫描需要的器件的获取方法，下面我们开始进行buck的ac扫描分析。我们先看主功率拓扑部分开环的ac扫描。
扫描结果如下：
从此伯德图中，我们可以看出，在主功率拓扑开环裸跑情况下，穿越频率为1khz左右，此时的相位为-128°。下面我们开始加入环路控制设计。
对于开关频率为100khz的开关电源系统，根据经验，我们一般设置穿越频率为开关频率的1/10 ~ 1/20，这里我们选择穿越频率为开关频率的1/20，即5khz。
上一篇我们设计的二阶响应的ccm电压模式工作的buck开关电源，适合于其环路补偿的为放大器类型三。放大器类型三的模型如下：
放大器类型三有3个极点以及2个零点：
fp0为原点处的极点，在此之前应放置一个零点，以抵消增益和相位的衰减，在fp0附近再放置一个零点，提升增益和相位，使低频处增益够大，使低频纹波衰减到足够小，除此之外，还能使穿越频率处有足够的相位裕量；在设置的穿越频率的1/2附近放置一个极点，开始降低增，使得能在设计的穿越频率处增益降至0db，再在穿越频率处放置一个极点使增益加快衰减速度，降低高频噪声影响。
通过上述环路设计思想，我们取如下环路参数：
可得环路补偿相位如下所示：
补偿后的环路加入拓扑：
ac扫描后得到如下伯德图：
从该伯德图可以看到，实际穿越频率为5.7khz左右，相位裕量约40°。
输入电压改变:12v→24v→14v，输出响应如下：
输出负载变化：0.2a→2a→1a，输出响应如下：
以上是通过观察主功率拓扑开环裸跑得到的伯德图特点，然后手动放置零极点得到相应的增益和相位得到的环路补偿，这种方法要多次试凑，比价费时。下一篇我将介绍一种通过公式直接计算出环路的参数的方法。
第五届全球新能源汽车热管理峰会暨中国燃料电池汽车论坛2022
聚焦 | 全国大面积降雨,纯电动汽车能扛过来吗?
交叉编译工具链的命名规则
为什么SIMPLIS在电源电路方面比SPICE更好
揭秘NI汽车测试解决方案的核心竞争力
BUCK开关电源的环路分析(一)
eyeSight荣获科技创新大奖，带来新一代车载传感技术
企业如何进行能源管理的数字化转型？
做出来了，小米汽车官宣！
微软借助iOS和Android而非自家硬件推动可穿戴战略
“暴力”苹果独享92%利润，为什么iphone成本那么低，却卖那么高的价？
四川恒湾科技选择是德科技的O-RAN Studio 软件完成一致性测试
TD-SCDMA到TD-LTE跨系统重选问题分析
物联网芯片竞争加剧，英特尔与三星赛跑，谁才能笑到最后
中央广播电视总台将对 2021 年春晚开展 4K、8K 和 VR 直播
什么是旁路电容？原理是什么？
dsp音频处理器和dsp功放有什么区别 dsp可以代替功放吗
在发展电动汽车充电方面 目前面临的挑战是充电基础设施不够
JVE非我极光系列即将“芯潮”上市，售价仅99元！
湖北省出台十大重点产业高质量发展意见 将促进产业迈向价值链中高端
使用psim软件，我们可以通过其ac扫描功能得到目标电路的交流特性。psim的ac扫描可以直接得出伯德图，方便我们直接观察，而无需进行复杂的传递函数运算。
使用方法：点击view → library browser可以得到以下对话框，在find框中写入“ac”，在搜索结果中选择ac sweep probe和ac sweep到原理图中。
好了，介绍了ac扫描需要的器件的获取方法，下面我们开始进行buck的ac扫描分析。我们先看主功率拓扑部分开环的ac扫描。
扫描结果如下：
从此伯德图中，我们可以看出，在主功率拓扑开环裸跑情况下，穿越频率为1khz左右，此时的相位为-128°。下面我们开始加入环路控制设计。
对于开关频率为100khz的开关电源系统，根据经验，我们一般设置穿越频率为开关频率的1/10 ~ 1/20，这里我们选择穿越频率为开关频率的1/20，即5khz。
上一篇我们设计的二阶响应的ccm电压模式工作的buck开关电源，适合于其环路补偿的为放大器类型三。放大器类型三的模型如下：
放大器类型三有3个极点以及2个零点：
fp0为原点处的极点，在此之前应放置一个零点，以抵消增益和相位的衰减，在fp0附近再放置一个零点，提升增益和相位，使低频处增益够大，使低频纹波衰减到足够小，除此之外，还能使穿越频率处有足够的相位裕量；在设置的穿越频率的1/2附近放置一个极点，开始降低增，使得能在设计的穿越频率处增益降至0db，再在穿越频率处放置一个极点使增益加快衰减速度，降低高频噪声影响。
通过上述环路设计思想，我们取如下环路参数：
可得环路补偿相位如下所示：
补偿后的环路加入拓扑：
ac扫描后得到如下伯德图：
从该伯德图可以看到，实际穿越频率为5.7khz左右，相位裕量约40°。
输入电压改变:12v→24v→14v，输出响应如下：
输出负载变化：0.2a→2a→1a，输出响应如下：
以上是通过观察主功率拓扑开环裸跑得到的伯德图特点，然后手动放置零极点得到相应的增益和相位得到的环路补偿，这种方法要多次试凑，比价费时。下一篇我将介绍一种通过公式直接计算出环路的参数的方法。
第五届全球新能源汽车热管理峰会暨中国燃料电池汽车论坛2022
聚焦 | 全国大面积降雨,纯电动汽车能扛过来吗?
交叉编译工具链的命名规则
为什么SIMPLIS在电源电路方面比SPICE更好
揭秘NI汽车测试解决方案的核心竞争力
BUCK开关电源的环路分析(一)
eyeSight荣获科技创新大奖，带来新一代车载传感技术
企业如何进行能源管理的数字化转型？
做出来了，小米汽车官宣！
微软借助iOS和Android而非自家硬件推动可穿戴战略
“暴力”苹果独享92%利润，为什么iphone成本那么低，却卖那么高的价？
四川恒湾科技选择是德科技的O-RAN Studio 软件完成一致性测试
TD-SCDMA到TD-LTE跨系统重选问题分析
物联网芯片竞争加剧，英特尔与三星赛跑，谁才能笑到最后
中央广播电视总台将对 2021 年春晚开展 4K、8K 和 VR 直播
什么是旁路电容？原理是什么？
dsp音频处理器和dsp功放有什么区别 dsp可以代替功放吗
在发展电动汽车充电方面 目前面临的挑战是充电基础设施不够
JVE非我极光系列即将“芯潮”上市，售价仅99元！
湖北省出台十大重点产业高质量发展意见 将促进产业迈向价值链中高端