Ich arbeite gerade den hervorragenden Text zum SMPS-Design "Switching Power Supplies A to Z" von Sanjaya Maniktala durch. Ich lese gerade den Abschnitt über die Rückkopplungsschleife und die Stabilisierung. Als Faustregel erster Ordnung zum Erreichen von Stabilität schlägt Herr Maniktala vor, dass die Schleifenverstärkungs-Übertragungsfunktion des Umschalters den 0-dB-Punkt bei etwa 1/6 der Schaltfrequenz mit einer Steigung von -1 schneidet. Um dies zu erreichen, benötigt man eine Kompensationsnetzwerk-Übertragungsfunktion, die einen Pol am Ursprung und mindestens zwei Nullen hat, um den Doppelpol des äquivalenten LC-Ausgangsnetzwerks des Umschalters aufzuheben.
Ein Kompensationsnetzwerk vom Typ 2 besteht aus einem Pol bei Null, einem Pol und einer Null. Angeblich wird die Null des Kompensationsnetzwerks plus die in der Schleifenübertragungsfunktion durch den Ausgangskondensator ESR erzeugte Null verwendet, um den durch das äquivalente Ausgangsnetzwerk erzeugten Doppelpol aufzuheben. In einem der Diagramme schlägt der Autor jedoch vor, die Typ-2-Kompensation auf diese Weise einzurichten: Stellen Sie den Nullpunkt des Kompensationsnetzwerks auf den LC-Pol und den Pol des Kompensationsnetzwerks auf die ungefähre Position des ESR-Nullpunkts.
Ich bin mir nicht sicher, ob ich verstehe, wie das funktionieren soll. Der Pol bei Null ergibt eine Steigung von -1. Plus der LC-Doppelpol ergibt eine Steigung von -3. Der Kompensationsnullpunkt an der Stelle des LC-Pols ergibt dann eine -2 ... aber wenn der ESR-Nullpunkt dann mit einem Pol im Kompensationsnetzwerk aufgehoben wird, wie erhält man dann die erforderliche Neigung von -1?
Der erste Punkt ist richtig. Als Faustregel gilt, dass die Übergangsfrequenz der Schleife ein Bruchteil der Schaltfrequenz des Wandlers sein sollte. Ich habe sowohl ein Fünftel als auch ein Sechstel als Maximum genannt gehört.
Das Übergehen bei -1 ist keine zwingende Voraussetzung für Stabilität. Wenn die Regelkreisantwort bei der Übergangsfrequenz einen ausreichenden Phasenspielraum (typischerweise 45 Grad oder mehr) und Verstärkungsspielraum (–10 dB oder mehr, wenn die Phase bei 0 Grad liegt) hat, ist der Wandler stabil.
Der Grund dafür, dass die -1-Steigung als Ziel für die Verstärkungsüberkreuzung angegeben wird, ist, dass die Phase im Allgemeinen klein ist und sich während dieses Teils der Kurve nicht schnell ändert. Wenn die Verstärkungssteigung -2 beträgt, ist die Phasenverschiebung größer und ändert sich schnell, was es schwierig macht, die Phasenreserve sicherzustellen, wenn sich die Übergangsfrequenz verschiebt (aufgrund von Komponententoleranzen usw.). Das macht es nicht unmöglich, ein Kompensationsnetzwerk zu wählen , aber es macht es empfindlicher für Änderungen.