《電子技術(shù)應用》
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反激式開關(guān)電源的環(huán)路分析與設計
來源：電子技術(shù)應用2012年第6期
岳中哲
哈爾濱理工大學 自動化學院，黑龍江 哈爾濱150040
摘要： 設計了一款反激式開關(guān)電源，依據(jù)理論計算出補償器參數(shù)，通過實驗調(diào)試證明計算參數(shù)能夠使環(huán)路穩(wěn)定，并接近于優(yōu)化參數(shù)。
中圖分類號： TM92
文獻標識碼： A
文章編號： 0258-7998(2012)06-0061-04
Loop analysis and design of flyback switching power supply
Yue Zhongzhe
Automation College，Harbin University of Science & Technology, Harbin 150040，China
Abstract： This paper analyses the zero-pole of common links and three series of error amplifier’s features and usage, expounds the system design methods. Then design a flyback SMPS, calculate the compensation parameters in accordance with the analysis, experimental results show the calculation parameters can keep the loop stable and approach the optimized value.
Key words : loop design；flyback SMPS；error amplifier；zero-pole compensation；phase gain

    環(huán)路設計直接影響到電源的性能[1]，本文以最常用的反激電源為例，分析了環(huán)路穩(wěn)定的條件以及環(huán)路設計的方法，并通過實驗驗證了該方法的可行性。

1 反激電源環(huán)路與常見環(huán)節(jié)的分析
    反激式電源的系統(tǒng)模型如圖1所示[2]。
其中KPWM和KLC為功率部分放大倍數(shù)，KLC表示次級等效電感與濾波電容構(gòu)成的濾波器的放大倍數(shù)，Kfb是反饋分壓部分的放大倍數(shù)，Vref是參考電壓，Kea是誤差放大器的放大倍數(shù)，Kmod是調(diào)制器的放大倍數(shù)。可以得到開環(huán)傳遞函數(shù)為：
    
    反饋系統(tǒng)穩(wěn)定一般要求其開環(huán)傳遞函數(shù)的幅相頻特性曲線小于等于-10 dB的幅值裕度和45°~60°的相位裕度。在低頻段有較高的增益以保證輸出電壓的精度，在中頻段有較高的頻率范圍以加快系統(tǒng)的響應速度，在高頻段有較快的衰減速度，以抑制高頻紋波[3]。在反激電源中，當一個電源基本參數(shù)確定時，KPWM、KLC、Kfb、Vref、Kmod也相應確定，系統(tǒng)的開環(huán)傳函只能通過誤差放大器Kea來調(diào)節(jié)。調(diào)節(jié)誤差放大器Kea實際就是調(diào)節(jié)系統(tǒng)零極點的個數(shù)及其分布位置，以滿足系統(tǒng)需要的相位裕度和幅值裕度。在實際設計時，先畫出除了誤差放大器之外部分的伯德圖，根據(jù)需要確定合適的補償器類型，計算補償器參數(shù)，并進行實際電路調(diào)試，以確定最優(yōu)的補償參數(shù)。
    本文以一款多路輸出電源為例，分析了電源功率部分和環(huán)路的設計過程。

 



 




參考文獻
[1] PRESSMAN A.Switching and linear power supply，power  converter design[M].Switchtronix Press，Waban，Mass，1997.
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[3] BASSO C.Transient response counts when choosing phase margin[J].Power Electronics and Technology，2008(11)：18-21.
[4] KOLLMAN R，BETTEN J.Closing the loop with a popular shunt regulator[J].Power Electronics Technology，2003(9)：30-36.
[5] Power Integration，Inc.TOP221-227 Datasheet[A].2001.
[6] BASSO C.開關(guān)電源環(huán)路中的TL431[J].電子設計應用，2009(3)：65-69.

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