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環路控制學習總結

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蕁麻草
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  • 2013-8-30 10:33:30
學習環路控制快一年了,學過的知識需要時常歸納總結,才能不斷進步。發個貼,就是希望能夠記錄自己在環路控制學習道路的成長。
論壇里關于環路控制的經典帖子,幾乎討論到了開環電源環路控制的方方面面,同時,我們會經??吹揭恍┐髱熐拜叺纳碛?,如greendot,doaer,networkpower,CMG...也會經??匆恍扒嗄瓴趴 ?,如yanpm,not2much,basso...
坦白講,作為不知天高地厚的freshman,我不知道自己能不能總結出來一些有新意的東西,但是,我覺得,總結不僅僅是對知識的梳理,更重要的是對自己的過去有個交代。
今天先挖個坑...以后慢慢填,由于坑比較大,可能要花很長時間才能填滿。


所謂總結,要有側重點,我認為,過于理論化的推導,對工程設計實踐并無太大的幫助,作為應用工程師,我們最關心的還是那些能夠指導工程實踐的”有用“的理論、方法...鑒于此,先擬定個目錄,避免跑偏(即總結的內容必須與實際設計相關,并力求言簡意賅、邏輯嚴謹、通俗易懂),另外,不涉及仿真:


1.開關電源的系統框圖、開環、閉環、穩定性、系統校正等
這部分內容主要從控制系統的角度對開關電源進行功能劃分,介紹開環、閉環、穩定性等,在此基礎上介紹開關電源系統校正,并試圖從理論上解釋線性調整率、負載調整率、輸出穩態誤差等產生的原因。Bode圖是工程技術領域最常用的分析工具,如何應用到開關電源環路設計?
1.1開關電源系統
1.2開環、閉環系統
1.3開關電源的動態、穩態
1.4補償校正


2.常見的PFC、DC-DC功率級傳函特性,以及對應的環路控制策略
這部分內容主要通過介紹常見的PFC在DCM、CRM、CCM下的控制方式及傳函特性,常見DC-DC分別在電壓控制模式、峰值電流控制模式下功率級的傳函特性,來聊一聊對應的環路補償策略。


3.基于431、光耦的I、II、III型補償電路和基于基于運算放大器、光耦的I、II、III型補償電路
這部分內容主要總結常見的由431、光耦、運算放大器組成的經典I、II、III型補償電路,并給出傳遞函數。


4.環路控制設計實戰
這部分內容主要涉及開關電源動態負載特性,穿越頻率的選擇,零極點的放置等。
通過前三個部分的總結,給出一個反激準諧振變換器的設計實例,利用Mathcad編寫計算書。


5.光耦、輸出LC濾波器對環路的影響
實際設計中,光耦和輸出LC對環路的影響常常被我們忽略,在諸多IC的應用筆記中也鮮有提及。這部分內容試圖分析光耦的寄生參數對環路帶寬的限制,輸出LC濾波器對系統穩定性的影響以及如何避免。




附實際的例子:反激---技術筆記+Mathcad計算+Simplis仿真(控制IC選用的是3843)
http://www.gljgx.tw/174884.html




參考資料:
1胡壽松 《自動控制原理》
2華成英《模擬電子技術基礎》
3Christophe Basso 《designing Control Loop for Linear and Switch Power Supplies》
4Erickson 《Fundamentals of Power Electonics》
5張興柱博士演講文稿


附學習網站:
1.http://cbasso.pagesperso-orange.fr/Spice.htm Basso的個人主頁
2.http://www.ridleyengineering.com/workshops.html#! Ray Ridley的個人主頁
3.http://space.21dianyuan.com/92950 Doaer大師的空間
收藏收藏696
leemingchi
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高級工程師
  • 2013-8-30 10:35:32
 
呵呵,樓主繼續講課,我耐心聽著
wang632173084
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本網技師
  • 2013-10-17 18:18:09
 
我也是認真聽,可是基礎不行,好多呼不懂。
桂林三鑫
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本網技工
  • 2018-9-13 14:32:17
 
AU9670智能整流器,不用VCC繞組,不用MOS,沒有外圍器件,工作模式CCM,DCM,CRM,支持到120W。

Au9670.PDF

1.61 MB, 下載次數: 152, 下載積分: 財富 -2

智能整流器應用說明.pdf

406.35 KB, 下載次數: 85, 下載積分: 財富 -2

stevenyeh
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高級工程師
  • 2019-1-15 09:02:30
 
呵呵,樓主繼續講課,我耐心聽著
cyx7610
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總工程師
  • 2019-1-22 21:38:02
 
不錯。
czfczf11
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  • 2019-3-22 09:57:47
 
武二狼88
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助理工程師
  • 2019-8-27 10:10:18
 
是集成的嗎
JIMWE
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本網技師
  • 2019-5-30 15:07:51
 
學習學習

000123
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  • 2013-8-30 10:44:35
 
嚴重期待!
LZ 支持啊,環路控制這一塊一直比較郁悶?。?!
jiangping2007
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  • 2013-8-30 11:11:35
 
聽課
YUE350524
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本網技師
  • 2019-6-6 17:25:02
 
多方位學習中

zdr665
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  • 2013-8-30 11:37:41
 
什么時候正式開始??
not2much
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  • 2013-8-30 13:15:24
 
感謝樓主分享經驗,請繼續。
fairchild
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  • 2013-8-30 14:14:34
 
嚴重期待。
(假以時日,必將成為21dianyuan冉冉升起的一顆新星)
yanpm
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  • 2013-9-2 11:52:57
 
兄臺此言差矣,毋須假時日,已是新星矣
蕁麻草
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  • 2013-8-30 14:16:19
 
1.開關電源的系統框圖、開環、閉環、穩定性、系統校正等
1.1開關電源系統
眾所周知,開關電源是一個典型的閉環控制系統,而且是一個高度非線性時變系統。一般而言,涉及到非線性的系統需要通過現代控制理論的方法去研究,不過,基于矩陣變換的現代控制理論雖然模型精確但建模極為復雜,我相信,沒有受過研究生教育的工程師是很難看懂那些艱深晦澀的公式的,反正我是看不懂。而基于傳遞函數經典控制理論雖然模型不夠精確,但是在實際工程應用中取得了非常不錯的效果。
記得上學的時候,我的控制理論老師告訴我,在現代工業系統設計中,95%以上的自動控制系統都是用經典控制理論去分析設計完成的。所以,以下對開關電源環路控制的分析總結,均不涉及現代控制論(對于矩陣分析,說實話我也是只停留在概念中,雖學過,但無法跟實際應用聯系起來),基于傳遞函數的經典控制論,經過幾十年的發展,應經相當成熟,物理概念清晰,而且通俗易懂。
我認為,學習環路控制,要做的第一件事是:在腦海中建立自動控制系統的概念。 尤其是反饋控制系統。
補充一下傳遞函數的概念:
控制理論中的傳遞函數(特指線性系統),定義為系統輸出量拉氏變換與系統輸入拉氏變換的之比。

開始正題...
下圖是一個典型的反饋控制系統的框圖:

在反饋控制系統中,控制器對被控對象施加的控制作用是取自被控量(即輸出量)的反饋信息,用來不斷地修正被控量與給定值之間的偏差,從而實現對被控對象進行控制任務,這就是反饋控制的原理。
(以上出自《自動控制原理》第一章)。
對于一個實際的系統而言,往往伴隨著外界的擾動,則系統的輸出將會受到擾動的影響:

開關電源是一個典型的反饋控制系統,將上圖對應到開關電源:


在開關電源的環路分析中,通常我們把誤差放大器部分叫做補償電路(Compensation Circuit),把PWM發生器和功率拓撲(正激、反激、半橋、全橋.....)合并叫做功率級(Power Stage),于是有:

實際上,我們所說的環路控制,主要是在補償電路(Compensation Circuit)上下功夫。

實際電路,電流模式控制反激變換器為例:





對于反激變換器,功率級主要包括控制IC、MOS、變壓器、整流濾波。功率級的功能是執行能量的傳輸(即執行機構和控制對象),在實際設計中,我們會根據拓撲結構、輸入輸出電壓范圍、傳輸功率大小、溫升、尺寸等要求,來對功率級各部分元器件參數進行設計、選型,一般而言,在特定的約束條件下,功率級的設計沒有太大的靈活性,經驗占有相當大的比重。
補償電路(Compensation Circuit)的功能是將采樣后的輸出電壓與基準電壓(給定值)相比較,并對比較后的偏差信號進行放大,進而去控制功率級傳輸能量的大小,使輸出電壓服從給定值。我們常說的環路補償設計,指的就是補償電路(Compensation Circuit)幾個電阻電容參數的合理選取,在實際設計中,根據不同的性能指標要求(如低噪聲、低動態過沖、快速動態響應等),補償電路(Compensation Circuit)的設計靈活性非常高。
所以,以后的內容著重圍繞補償電路(Compensation Circuit)來展開,在此之前,需要闡述一些概念性的東西,為后續內容做鋪墊。
1.2 開環、閉環系統

概念很基礎,網上一搜一大把,略。值得一提的是,在Fundamental of Power Electronic這本書的Chapter 9,給出了一張看起來相當帥氣的圖:




我覺得,如果能把這張圖看懂,并能夠寫出函數傳遞關系,學習環路基本上就算是入門了。而我希望能夠從這張圖里面挖掘一些“寶藏”,來解釋一些我剛接觸電源時的一些困惑:輸出工頻紋波是怎樣產生的?為何輸出電流增大會導致輸出電壓略微下降(即負載調整略是如何產生的?)等問題。
對于解釋電路行為,數學推導能提供最有力的解釋,插一句,我覺得,學習環路控制,基本的數學分析能力(Analytical Analysis)很重要,過分地依賴軟件仿真Simulation(如Saber,spice等),非明智之舉,尤其是對初學者。
回到主題,Fundamental of Power Electronic提供的那張帥氣的系統框圖,我個人看起來不是特別習慣,改成如下形式:



事實上,功率級的三個輸入變量并不是相互獨立的,相互之間存在影響,只是為了簡化分析我們才認為,三個輸入變量各自獨立互不影響。于是,我們就可以采用線性定常系統的分析方法,來分析系統的性能指標。
由控制理論的疊加原理,我們可以得到輸出電壓的表達式。



由方程3,我們可以得到,輸出直流電壓表達式:


由方程4,下面的幾種現象也就很好解釋了:(同時也是開關電源的穩態指標)
為何有線性調整率
為何存在負載調整率
為何輸出有工頻紋波
萬用表測量431的vref腳為低于2.5V
...
可以看出,對于開關電源的穩態指標而言,開環直流增益T是一個很關鍵的指標。理想情況下,開環增益越大越好,如果在開關電源的環路上存在積分環節,理論上直流增益為無窮大,但是受限于實際元器件的特性(如運放的實際開環增益),T是有上限的,在后續的運放、431構成的補償電路部分,我們會談到這一點。
gaohq
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  • 2013-8-30 21:08:18
 
期待已久??!
JIMWE
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學習學習

蕁麻草
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  • 2013-8-31 11:01:46
 
1.3 開關電源的動態、穩態性能
一般而言,我們在最糟糕的條件下設計一個穩定的電源系統,則其他“不太糟糕”的穩定條件自動滿足。比如反激,最糟糕的工作狀態是低壓輸入滿載(當然由溫度、氣壓、輻射等惡劣條件引起的器件參數漂移也應當考慮在內,但這不是我們討論的重點),此時,由于輸入擾動和負載擾動被自動忽略(這兩項為零),則Figure 1.2可以簡化為:

Figure1.3給出的框圖就是我們在經典控制論中經常提到的控制系統框圖,稱之為單輸入單輸出系統(SISO系統)。我們知道,開關電源系統是一個典型的高階系統,幾乎在所有控制類的教科書上看到類似的話:在控制工程中,大多數高階系統的特性在一定條件下可用二階系統的特征來表征。開關電源系統也不例外(這里是指PWM類變換器,諧振類變換器不在此列),在工程應用中也是采用了二階近似的方法(相關方法介紹可參考 胡壽松《自控》 3.3節 4.4節),這一點已被諸多文獻證實。在階躍信號(對應參考基準Vref(s)的作用下:



開關電源系統的評價指標包括 穩態性能指標動態性能指標 兩部分。
穩態性能指標:對于開關電源而言,穩態性能指標包括輸出電壓精度、負載調整率、線性調整率,反映了一個電源系統的控制精度。
動態性能指標:主要包括動態負載過沖量/下沖量及調節恢復時間、開機過沖、啟動時間等。





一款動態性能優良的開關電源,啟動和動態負載條件下的輸出電壓波形應該和Figure1.4大致相同。


在討論動態性能,或穩態性能時,我們不要忘記一個前提,就是系統在 穩定 的情況下,討論開關電源的這些指標才有意義。
那么, 什么情況下,開關電源系統發生不穩定呢?就是方程6的分母1+T(s)=0的時候!|T(s)|=1, arg[T(s)]=-180°。然后就是我們熟悉的奈奎斯特穩定性判據了:
|T(s)|=1時,開環傳遞函數的相移小于180度.
Bode圖
在工程應用中,環路分析設計的工具是Bode圖,即開環對數頻率特性的漸近線。它的繪制方法很簡單,可以確切的提供穩定性和穩定裕度的信息,而且還能夠大致衡量閉環穩態和動態性能。正因為如此,Bode圖是開關電源設計中的一個重要工具。
(此處留白,改天補上,介紹Bode圖的物理意義,如何與開關電源的環路分析扯上關系)
Bode圖的繪制
(此處留白,改天補上,介紹Mathcad繪制Bode圖)


在定性地分析開關電源系統的性能時,通常將系統開環傳遞函數的Bode圖分成高、中、低三個頻段。需要說明的是,三個頻段之間的界限只是一個大致范圍,不同參考資料劃定界限的方法不盡相同,當這并不影響對開關電源性能的定性分析。
一個性能良好的開關電源開環傳函Bode圖如下所示,從它的三個頻段可以判斷系統的性能,這些特征包含以下幾個方面:




穿越頻率:
穿越頻率定義為系統的開環傳遞函數幅頻特性曲線穿越0dB時對應的頻率,此時相頻特性曲線對應的相角與-180°的差值為相角裕度。
低頻階段:
Bode圖中,低頻段表征系統的穩態性能,由上一小節的分析,可知:低頻增益越大,則負載調整率、線性調整率、工頻紋波抑制能力越好,系統的穩態精度越高。
中頻階段:
中頻段表征系統的動態性能,為了獲得比較好的動態性能,一般要求開關電源在中頻段以-20dB/dec斜率下降。
高頻階段
高頻段表征開關電源系統抑制高頻噪聲的能力,高頻段衰減越快越好,一般要求以-40dB/dec下降為佳。
開關電源的設計目標,就是為了讓系統通過補償校正之后,其開環傳遞函數的幅頻特性和相頻特性向上述指標靠攏。
1.4 補償校正
文字描述太羅嗦,繪圖。


概括一下,對我們大多數搞應用的工程師而言,所謂的開關電源環路補償控制,就是在考察功率級(Power Stage)傳函特性(用Bode圖表征)的基礎上,選擇合適的校正補償網絡,如I、II、III型,然后計算補償網絡幾個電阻電容參數的值,以達到我們想要的輸出動態響應,就這么點事兒,不必把它看得那么玄乎。
所以,接下來就開始總結常見功率級拓撲的傳函特性,在此基礎上,講補償。
wanghaiting
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  • 2013-9-2 20:13:27
 
對這個最好用實際案例來說明下,這樣的話更明了啊
蕁麻草
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  • 2013-9-2 22:22:00
 
后面會有,前幾部分主要總結一些概念性的東西。
gaohq
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蕁麻草
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  • 2013-9-2 21:02:28
 
我的說法有問題,需要修改。
穿越頻率(Crossover Frequency)是針對開環而言的,截止頻率(Cut-off Frequency),即系統的帶寬頻率,則是相對閉環系統而言的,至于兩者之間的數學關系,我還需要查找一些比較權威的資料確認一下。
gaohq
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  • 2013-9-2 21:12:48
 
我以前只有個穿越頻率的概念,沒有截止頻率的概念,今天看到你提出了截止頻率,就不懂了,才問的。
把煙戒掉
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  • 2013-12-1 20:59:17
 
穿越頻率開環閉環應該都適用吧,使環路增益為0db時頻率也是穿越頻率呀。截止頻率大于穿越頻率并留有一定的幅值裕度和相位裕度系統才穩定。不知是否可以這樣理解?
persevere
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本網技工
  • 2016-7-17 12:26:38
 
這個是自己震蕩滿足相位條件的頻率,和穿越頻率是相對的。
wanghaiting
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  • 2013-9-3 10:48:04
 
問下,這個環路穩定性判定 有什么好的經驗方法嗎?
蕁麻草
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  • 2013-9-3 21:44:12
 
目前,我所知道的判斷環路穩定性(準確說應該是穩定度)的方法大致有三種:(太占空間,不進行詳細說明)
1.數學分析(Analytical Analysis

2.仿真(Simulation)

3.實驗測試
wanghaiting
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  • 2013-9-3 22:03:42
 
你的回答比較全了,學習了
basso
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  • 2013-9-4 14:44:43
 
當然,嚴格來講Bode圖上的信息并不能完全說明環路就是穩定的,比如,開環傳函存在RHZ的時候。盡管如此,多數情況下,我們依然可以用Bode圖來分析環路穩定性。
不敢茍同,Bode圖是相當嚴謹的工具,對于RHZ情形仍然能準確的判斷 ~
蕁麻草
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  • 2013-9-4 16:00:45
 
愿與Basso兄討論...
百度上找到的一篇論文,我沒細看,大意是:
以往教材、參考資料中論述的在Bode圖上應用Nyquist判據判穩方法,論證了以往的方法只適用于最小相位系統,而對非最小相位系統不適用...
Bode圖上應用Nyquist判據判穩方法的討論’77D.pdf
basso
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  • 2013-9-4 16:15:22
 
What I want to say is said by the article . hehe ~
蕁麻草
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  • 2013-9-4 16:22:57
 
Master is always master,thank you for your generous guidance
basso
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  • 2013-9-4 16:52:07
 
呵呵,不敢當 ~ 有個問題想請教下:在Simplis中網絡標號怎么弄出來的(比如:36 2.仿真 原理圖中的 Ie ,RTN
蕁麻草
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  • 2013-9-4 16:54:44
 
我也不清楚,仿真這玩意兒,我接觸的時間不長,那張圖是從simplis官網上下載的一個RCC例程。
basso
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  • 2013-9-4 16:58:22
 
我用Simplis有一段時間了,始終不知道在哪里設置網絡標號。汗 ~
三水杉
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  • 2016-4-29 17:22:14
 
Place/Connectors/Terminal

蕁麻草
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  • 2013-9-4 16:59:14
 
so, the conclusion should be modified:if the open loop transfer function exists RHZ,we need to take some extra improved approach into consideration when we use classical Bode Plot to judge Loop stability,however,in most cases,the classical Bode plot analysis is effective ,simple and easy undstood。
basso
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  • 2013-9-4 17:06:37
 
yes , I think so
zeng1988412
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  • 2014-5-26 23:23:15
 
學習了!
那人在靜思湖吧
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  • 2018-12-13 15:32:05
 
What you want to express is thrown light upon in that article ?
天空依然藍yy
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  • 2019-3-19 13:22:14
 
靠BODE圖來判斷應該可以準確判斷穩定性
fanren1
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  • 2016-7-19 11:30:38
 
還是值得反復學習的好貼,貌似樓主仿真的帖子也不錯,期待分享經驗哈
蕁麻草
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  • 2013-9-8 11:33:32
 
2.常見的PFC、DC-DC功率級傳函特性,以及對應的環路控制策略
As time goes on, new technologies and new components will be developed,and also the choice of our power solution may shift from one approach to the other,but some basic methodology [size=13.63636302947998px]portrayed in some classical papers will remain applicable and give us an effective guidance to design our power supplies, here, I collect some reference or website link ralated to this topic, and I will update it continuously in the future.
ONsemi PFC handbook: http://www.onsemi.cn/pub_link/Collateral/HBD853-D.PDF

Buckboost變換器的DCM小信號傳遞函數.pdf
Buckboost變換器在峰值電流控制下的CCM小信號傳遞函數.pdf
電壓型推挽變換器的CCM穩態關系.pdf
電壓型推挽變換器與Buck變換器的關系 .pdf
........


2.1 電源系統架構及開關電源的控制方式
借用Dr. Bo Yang和Dr. Bing Lu論文中的一張分布式電源系統(DPS,Distribute Power Systerm)示意圖:



大到通信電源管理系統,小到手機、筆記本電源管理系統,都可以理解為DPS架構的一種體現。隨著功率等級不同,DPS的復雜度也有所不同。但歸根到底,開關電源的設計包括兩點:PFC Converter,DC-DC Converter(包括隔離、非隔離)。
從實現方式來看(功率級Power Stage):
最常見的PFC采用Boost、單級.
最常見的DC-DC:(非隔離)Buck、Boost、Buck-Boost;(隔離)Flyback、正激、半橋、全橋、推挽...
常見的開關電源的功率級拓撲只有三種:
無論是PFC,還是DC-DC,從傳函特性來區分,本質上功率級拓撲只有三種:(這里是指PWM類變換器,不包括諧振類變換器)
Buck類:正激,半橋,全橋,推挽
Boost類:升壓DC-DC,PFC
Buck-Boost類:反激


前文提到,開關電源的功率級包括三個獨立的變量:控制信號,負載電流,輸入電壓,由最優控制論,可知:如果對三個變量同時監控(分別監控輸出電壓、輸出電流和輸入電壓),就能夠對開關電源做到最優控制。但是監控的變量越多,設計控制器的難度就越高,甚至純模擬電路難以實現。在目前的模擬控制IC方案中,還沒有見到過這樣的成功案例,我們見到最多的是監控功率級的一個或兩個輸入變量。如:
電壓式(Voltage Mode Control):監控輸出電壓,監控一個輸入變量。應用不算太廣泛,主要應用在一些CrM、DCM模式的PFC,橋式電路中。
電流式(Current Mode Control):監控輸出電壓和負載電流,監控兩個輸入變量(電流模式包括峰值電流模式和平均電流模式)。應用相當廣泛,目前我們見到的大部分電源屬于此類。
電壓前饋式(Feed-forwad Control):監控輸出電壓和輸入電壓,監控兩個輸入變量。應用場合也不算太廣泛,我見過的典型IC有SP7656,FAN4801.
通過度娘,找到了一篇介紹開關電源不同控制模式優缺點的文獻,貼上:

開關電源控制方法綜述.pdf



蕁麻草 于 2013-09-08 18:07 編輯


這段時間,手頭上的工作比較重,由于繪圖、編輯公式、思考需要整塊時間做保證,先暫停
I will continue to organize and summarize my materials about Loop Control issue in my spare time,thank you for attention and giving your generous comment. I believe that the more heated is our discussion, the deeper comprehension can we achieve.
蕁麻草 于 2013-09-12 18:07 編輯
Go on...
2.1 常見PFC功率級傳函特性及控制策略
無源PFC(如填谷電路)不涉及到環路控制,故不在討論之列,這里只討論APFC。我們常見且應用成熟的APFC大致有兩種,Boost和單級PFC。過于高深的建模方法和專業名詞超出了我的理解能力,而且我覺得對實際設計并不能提供太多有效的幫助,所以,本小節主要還是在前人給出的數學模型基礎上,來聊一聊電路補償問題,PFC電路多種多樣,在我看過的有關PFC的介紹資料中,最全面的當數ON Semiconductor的PFC Handbook:


[size=13.63636302947998px] http://www.onsemi.cn/pub_link/Collateral/HBD853-D.PDF

我們的側重點是環路控制,但是關于PFC環路控制的話題如此博大精深,以我粗淺的認知,只能點到為止,篩選幾個我在實際工作中接觸過的,泛泛的談一談方向性的東西,我想就可以了...
說個題外話:不知大家在調PFC時有沒有這種感覺?在一般的應用中(如全壓輸入、400V輸出),即便是對PFC的環路一竅不通,補償參數完全Copy芯片的應用筆記,也可以達到很OK的性能。翻開論壇上的帖子,很少有關于PFC環路控制的問題。
PFC電路的環路帶寬很窄(一般不超過20Hz),帶寬越窄,越容易穩定,所以從實際應用的角度來講,PFC比后級的DC-DC容易補償地多。
cmg
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  • 2013-9-10 23:30:27
 
LLC是常用拓撲,但并不屬于上述3種功率級拓撲。
電壓模式到今天為止都應用很廣泛,如PC電源應該還是電壓模式控制占得比例最高
電流模式本身就監控了輸入電壓,本身就帶有前饋,如果感量合適,輸入電壓根本就影響不了輸出電流。
蕁麻草
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  • 2013-9-11 08:57:02
 
謝大師點評~
1.如大師所言,按照能量傳遞的方式劃分,開關電源分為兩類:諧振類和PWM類,LLC屬于諧振類。我在總結時,已經用括號注明(這里是指PWM類變換器,不包括諧振類變換器)
2.大師指的PC電源是指DC-DC二次電源?AC-DC一次電源還是電流模式控制占得比例高吧?可能是我孤陋寡聞了,需要回頭查證一下,多謝指正。
3.峰值電流模式確實本身就帶有前饋,但這種前饋在空載時就不起作用了,因為空載時,峰值電流模式就變成了電壓控制模式。
micropower
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  • 2013-9-11 14:40:45
 
3842就是典型的電流模式,我了解的大多芯片也都是電流模式的,而PI的芯片大多是電壓模式。
3842空載時也是電流控制模式的。
cmg
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  • 2013-9-11 19:11:59
 
PI現在的芯片我都搞不清是什么模式,很多都是混合模式。你說的電壓模式都是很老的東西了。
micropower
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  • 2013-9-12 10:33:00
 
也許是吧,大多PSR都是基于電流模式的。早期TOP系列都是電壓模式
cyx7610
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總工程師
  • 2019-1-22 21:39:43
 
電流模式比較穩定些。
cyx7610
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總工程師
  • 2019-1-22 21:38:54
 
難點也是重點。
cmg
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  • 2013-9-11 19:32:28
 
很多PC電源是用TL494的
micropower
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  • 2013-9-12 10:31:10
 
確實,很老的芯片呀
liuxinnan
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  • 2013-11-20 10:37:44
 
學習了
liuxinnan
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初級工程師
  • 2013-11-21 10:32:57
 
樓主,問個問題,你上面提到的低頻階段、中頻階段、高頻階段具體所指的頻率帶寬是多少?-20dB/dec中dec是指頻率嗎?這個頻率代表多少???
dmlmld
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  • 2017-3-24 16:45:47
 
dB/dec,分貝每十倍頻
liuxinnan
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初級工程師
  • 2013-11-21 12:34:05
 
樓主,問一個問題,下面圖中,功率級和補償電路-頻率和dB疊加之后,期望達到什么樣的狀態是最好,另外功率級里面有兩條線分別代表什么?功率級和補償電路-相位和頻率,疊加之后期望達到什么樣的狀態是最好?能否給疊加出一個期望圖,讓我們更好地理解。


蕁麻草
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  • 2013-11-21 12:42:13
 
合并回答347、348.
這些概念性的東西比較基礎,逐條解釋過于繁瑣,建議可以翻閱一下胡壽松《自動控制理論》的相關章節第三章、第六章。
liuxinnan
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初級工程師
  • 2013-11-21 14:27:35
 
先去充電!到時再來請教,謝樓主?。?!
fjfhjmh
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  • 2014-5-21 16:45:06
 
精辟啊
飛奔糊糊
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  • 2013-12-11 23:10:45
 
基礎不扎實,好多看的暈暈的
kongxiaoxiao
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  • 2016-5-10 17:13:21
 
你好!The regulated converters are typically constant voltage or current converters and therefore the reference is constant and unavailable. As a consequence the possible transient responses are induced by either the input voltage or the output current

用基準的單位階躍應該不能衡量系統的動態響應速度吧
cyx7610
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  • 2019-1-16 21:54:16
 
詳細。
luweiwei
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  • 2013-8-31 13:40:06
 
蕁麻兄,本人菜鳥一個,想問一下你所列舉的反激變換器為什么是電流控制型的,根據電路原理圖來看不應該是電壓控制型的嗎?
mmc_21
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  • 2013-9-2 19:29:50
 
占座
蕁麻草
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  • 2013-9-2 19:42:14
 
補償電路(compensation Circuit)是一個type II 電路,其產生的控制信號Vcontrol(s)作為電流內環的輸入信號,與檢流電阻Rs的電壓峰值vpeak比較。
灰狼行天下
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初級工程師
  • 2013-10-26 13:05:20
 
正在找這方面資料,果斷頂起
zxl332572902
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  • 2013-11-20 19:17:02
 
樓主,Fig1.2負載擾動應為“-”,和你下面的公式不符合
把煙戒掉
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助理工程師
  • 2013-12-1 20:48:31
 
理想情況下,開環增益越大越好,不是很理解?能講一下嗎?
fjfhjmh
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副總工程師
  • 2014-5-21 16:44:39
 
我去 精辟啊
dmlmld
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  • 2017-3-24 16:49:08
 
你就是個屁精
tlc0927
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高級工程師
  • 2014-8-19 20:02:23
 
你好,向你請教一下,為什么負載電流擾動在傳遞函數里是減號,而電壓擾動是加號?
micropower
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  • 2015-3-12 14:46:03
 
具體指哪里呢?
gxg1122
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副總工程師
  • 2015-3-13 13:34:40
 
受教了,總結的很不錯
ckj_ck
  • ckj_ck
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副總工程師
  • 2016-2-8 21:09:13
 




請教一下:
這些圖都是用什么軟件畫出來的哦?
westbrook
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  • 2016-4-29 21:35:30
 
office visio 軟件
那人在靜思湖吧
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高級工程師
  • 2018-12-13 17:01:06
 
你好,請問原邊反饋的功率傳函怎么推導

環路補償.jpg (185.7 KB, 下載次數: 92)

環路補償.jpg
litao0123
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  • 2019-1-28 15:24:03
 
多謝多謝
cyx7610
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  • 2019-2-20 19:49:27
 
補償電路的功能是將采樣后的輸出電壓與基準電壓(給定值)相比較,并對比較后的偏差信號進行放大,進而去控制功率級傳輸能量的大小.
ZC9293
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  • 2019-5-20 17:12:32
 
說的很好、贊

a282350757
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  • 2019-7-13 23:54:59
 
好東西,謝謝分享
a282350757
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  • 2019-7-14 00:03:08
 
好東西,謝謝分享
sj19907998775
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本網技師
  • 2019-8-31 23:38:47
 
可以.
threetigher
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  • 2013-8-30 16:44:18
 
進來學習,前排聽課!
yanpm
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  • 2013-8-30 17:02:13
 
支持一下~,在國內將Basso先生的研究成果發揚光大就靠你了,真是后生可畏(倚老賣老一下)~
蕁麻草
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threetigher
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  • 2013-8-30 17:42:44
 
蕁兄繼續總結,我等準備獻花。
basso
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支持 ~
學習 ~
threetigher
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我早說過的同名高手現身!呵呵
Bodoni
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留貼學習。。

wanghaiting
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學習下總結經驗啊
heguangjing
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  • 2013-8-31 22:00:04
 
大作??!希望繼續講下去,為我等屁民揭開開關電源的這個重難點。
threetigher
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副總工程師
  • 2013-9-2 14:00:22
 
用加分來支持,為本帖加精、置頂而努力吧!
learn-led
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  • 2013-9-2 16:20:10
 
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蕁麻草
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threetigher
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副總工程師
  • 2013-9-2 19:49:12
 
蕁兄繼續你的精彩,努力申請加精!

@admin
cxm3141
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高級工程師
  • 2013-9-2 16:36:37
 
好帖,繼續
wmy1988
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高級工程師
  • 2013-9-2 23:07:46
 
太好了,最近正在為這個頭疼呢,學習了~~~
DAXSX
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  • 2013-9-3 09:20:14
 
此貼必火
bridgnsl
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副總工程師
  • 2013-9-3 22:16:44
 
老生常談,沒有新意,不可??!
你應該以實際的拓撲進行設計,寫出你的設計心得體會,哪怕仿真驗證都可以。
例如,僅僅是設計一個BUCK,重點在給出模型,并對頻率補償進行設計。
這才是學有所用的體現,也是你能夠在基本理論理解的情況下的,實踐活動。
總結前人已經寫過的東西,沒有用!
你需要知道,模型是怎么推導出來的。例如兩個擾動,輸入電壓,負載變化的模型如何得到的。
雖然如此,但負載擾動對于穩定性沒有影響,關鍵還是Vref設定值通道的補償問題。
如果你這樣做,進行總結,和設計,那么,才算是一種能夠與人交流或幫助初學者的做法。
教科書式的說法,你作為學生見的不少了,沒有必要繼續此類的重復。
以實際項目的標準,進行設計,哪怕仿真給出設計方法和結果,才是最好的總結。否則你還是不會設計。

蕁麻草
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  • 2013-9-3 23:02:39
 
大師好久不見,多謝指點,非常好的建議
1.[size=13.63636302947998px]你應該以實際的拓撲進行設計,寫出你的設計心得體會
這一點以后會寫,理論應用于實踐原本就是我的日常工作。之所以寫的這么沒有新意,只是希望能夠將知識系統化,盡可能從控制理論角度去思考問題,開關電源是一個系統,不僅僅是幾個元器件堆起來的電路。

2.[size=13.63636302947998px]你需要知道,模型是怎么推導出來的
個人認為,推導拓撲模型(如平均法、狀態空間法、函數描述法)對于一個應用工程師而非researcher,顯得非常不現實并且沒有必要,我們要做的,就是站在前人的肩膀上,撿我們需要的東西(拓撲模型),來指導我們的實踐。至于兩個擾動,大師是說方程1吧,對于有控制理論基礎的人來講,一眼應該就能看出來。
關于補償問題,包括如何[size=13.63636302947998px]對頻率補償進行設計,以后都會談到,并且都是結合我親手做過的實例。
[size=13.63636302947998px]3.教科書式的說法,你作為學生見的不少了,沒有必要繼續此類的重復。
受Christophe Basso大師的啟發,其實我對教科書式的說法,也不感冒,但是有些概念性的東西還是要羅列一番的,第一,自己復習,第二,希望能幫到一些初學者。我對仿真并沒有過多的研究,一直固執的認為,數學分析才能夠更好地理解電路的行為,仿真只是對數學分析結果的驗證。


再次感謝大師的中肯建議,幫助我們這些年輕人的成長。
not2much
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  • 2013-9-4 00:07:11
 
幫我補補基礎知識吧。
蕁麻草
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  • 2013-9-4 10:30:13
 
不二兄太謙虛了,你是科班出身,我是業余的
yanpm
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副總工程師
  • 2013-9-4 10:43:54
 
這我得說你了兄弟了,楞家是“不太二”兄好不好 "not-2-much",再仔細瞧瞧~
not2much
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  • 2013-9-4 12:19:12
 
不要這樣好嗎?
蕁麻草
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  • 2013-9-4 14:13:57
 
“不二”或者“不太二”都差不多啦,反正都是聰明的意思
yanpm
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副總工程師
  • 2013-9-4 15:22:49
 
慢慢體會,仔細揣摩一下,“不二”和“不是特別二”,根本就是兩個意思嘛,
“不二”指根本一點都不二,完全不二的意思;
“不太二”指還是有些二,只是不太二,歸根結底是二的,只是二的程度沒那么深~
想想~最近有個電影《不二神探》你要是改成《不太二神探》那不亂套了?
蕁麻草
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  • 2013-9-4 16:01:48
 
有才
roymor
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本網技師
  • 2013-9-29 17:31:43
 
should be "not too much"
threetigher
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副總工程師
  • 2013-9-4 14:30:07
 
拉出去,面壁3分鐘~
這里將來是“精華帖”,兔子們,注意D形象
not2much
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副總工程師
  • 2013-9-4 12:27:26
 
是兄臺太謙虛了。目前看到書和資料中對于環路的分析都比較精簡,所以一直沒有系統的學習過。而且在聯系實踐的過程中還要相應的調整,還請草兄多多幫忙。不知道Basso的新書有沒有這方面詳細的討論?
蕁麻草
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  • 2013-9-4 14:34:26
 
目前我們能夠見到的大多數傳統教科書,對環路分析這塊介紹的比較簡單籠統(也難怪,在工程界和學術界,精通控制理論的沒有太多搞電源的,搞電源的又沒有太多精通控制理論的,兩者都精通的又沒有太多專門寫書的),對于初學者,即便是學過了,也很難與實際工程應用聯系起來。
Basso的新書一共有9章,整本書講的全部都是環路控制,在http://cbasso.pagesperso-orange.fr/Spice.htm中有各章節的內容簡介。該書最大的特色就是架起了控制理論與工程實踐的橋梁,不僅適用于初學者,也適用于經驗豐富的工程師,非常值得一讀。
basso
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高級工程師
  • 2013-9-4 14:37:59
 
這本書我看了,感覺就是那本仿真的書的重復 ~
蕁麻草
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  • 2013-9-4 16:06:02
 
出自同一作者之手,內容有重復在所難免,通讀一遍,我覺得仿真那本講功率級設計多一些,而這本書幾乎全書都在講環路補償。
swjtucjb
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助理工程師
  • 2013-9-5 11:41:05
 
basso兄,這兩本書有沒有電子檔的啊,分享一下
basso
  • basso
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高級工程師
  • 2013-9-5 13:04:17
 
沒有電子檔呀,是紙的書 ~
xcq1222
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初級工程師
  • 2014-3-12 14:04:02
 
這本書好貴呀,要一千多元呀,請問有沒有電子檔的呀?
zhao302609161
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高級工程師
  • 2019-10-11 09:51:16
 
這本書有電子版的嗎?
threetigher
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副總工程師
  • 2013-9-4 14:25:47
 
統一一下稱呼,

“不兄”,如何?
basso
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高級工程師
  • 2013-9-4 14:31:03
 
應該:not – too – much “不太多”兄
threetigher
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副總工程師
  • 2013-9-4 14:35:57
 
也可以是:not - not - much
threetigher
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副總工程師
  • 2013-9-4 14:37:13
 
“not2much”兄,自己選一個版本,以后方便稱呼
not2much
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副總工程師
  • 2013-9-6 21:46:22
 
你們都太有才了。
lt2589963
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助理工程師
  • 2013-11-18 23:58:25
 
很好,,,學習了
bridgnsl
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副總工程師
  • 2013-9-4 16:35:17
 
你應該給出,大部分拓撲的模型,給出反饋框圖.這樣就更像個總結了.
恐怕現在,人們僅僅使用 平均值法吧?
仿真比數學分析,更加地準確和正確,數學分析只能近似和假設,而仿真在模型無問題的情況下,恐怕是驗證的主要方法吧? 所以仿真很重要.
蕁麻草
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  • 2013-9-4 21:29:00
 
I will think over predecessor's advice...
Today I spent a full afternoon on thinking about the simulations and analytical analysis, and I finally hold the viewpoint that,both sinmulations and anaylytical annalysis have advantage and disadvantage of each, it's unfair to say the one of them is better than the other.
With Analytical analysis, we can obtain a clear view of the Zero and Poles position, and how the circuit parameters affect them. simulations is also able to offer the same response, but compared with Analytical Analysis, the Poles and Zeros is less clear at a galance,furthermore, we can't get the infomation that how circuit parameters affect the Bode Plot. However, simulations can offer more precise and correct Bode plot of power stage than analytical analysis.
So, in practice ,combining of simulations and Analytical Analysis may be a good choice, we can obtain the Bode plot of Power Stage, then caculate the parameters of compensation through Analytical analysis, finally Verify the resaults by simulations again, even though it is possible a huge work, undoubtly,it‘s a reasonable procedure.
Thans for your patience and kindly reply ,I will keep on going
bridgnsl
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副總工程師
  • 2013-9-4 21:48:46
 
Good!
gaohq
  • gaohq
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副總工程師
  • 2013-9-4 21:51:46
 
仿真就象是實踐,數學分析就是理論,實踐還得有理論來作指導,沒有理論分析的實踐就象是無頭蒼蠅,不停的去更改參數值來看結果,沒意思。繼續你的理論分析吧,把理論分析搞完了再開貼搞仿真,相互呼應。我期待著。
蕁麻草
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  • 2013-9-4 21:58:42
 
精煉的總結,多謝支持,本帖將按照最初的規劃進行,不涉及仿真
bridgnsl
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副總工程師
  • 2013-9-5 14:26:23
 
你還是沒有get?。簦瑁濉。穑铮椋睿?!
開關電路電路,在PWM方式,應該說恰好有些可以在一些條件恒定的條件下,等效為一個連續的模擬電路,而且頻率補償,沒有數學分析方法,或,從來沒有人說過為何-20db穿越和60度相位裕量.所以,只要在bode圖上能夠接近二階電路的最快無超條相應為好,但這是近似的考慮.實際的電路復雜的多,要用仿真來精確計算. 醫院三次方程沒有解析解,所以數值計算方法就是唯一的解決之道了,仿真就是這么作的.
所以,不可能存在,數學分析方式,能夠解決3階以上系統的可能,只能仿真.
頻率補償雖然沒有人能說的清楚其中的道理,但是人們的這種通常的做法,定性的來說,應該就是本大師所經常說明的那樣了. 頻率補償,很簡單,人人都是這么用的,所謂,國人教科書所謂的近似的理論分析方法,首先,除非是個對技術負責人的國人,經管越來越不可能,但如此之理論分析之方法,都是不懂裝懂的說法.
所有的理論分析,開關電源,都來源于西方,國人不過就是向一個學生,在學習西方的老師而已,而且,因為,從來都不具備創興之精神,而只能把西方人的說法作為圣經.是非常不可取的.
所有,國人也要自己做,自己推導計算,當然只限于2階系統的問題.3階以上沒有解析解.這是多么大的一個近似?。?br /> 博得圖上筆畫的補償方法,是西方人成熟的近似方法,而仿真才能有精確結果.本大師可以非常負責人地告訴你,絕大多數的運放電路基于負反饋補償的,都無法找到精確模型的同時,近似計算,連門都沒有,只能仿真. 開關電源,本質上和自動控制系統的頻率補償方法一樣,是含簡單的.
蕁麻草
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  • 2013-9-6 15:21:42
 
Master,to be honest,as an application engineer,I only take care which circuit parameter affect the control loop and how to stabilize the converter. It's not important whether is the circurt model enough precise or not,the Analytical Analysis is able to give a direct guidance to help us debug our control loop ,and it's enough. It is not
necessary to argue this issue.
yanpm
  • yanpm
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副總工程師
  • 2013-9-6 15:43:24
 
Your are so funny boy~
Absolute words leads an arguement inevitably~
So, there is no end unless you get a good comprehension to trade off.
蕁麻草
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  • 2013-9-6 16:06:13
 
So,avoid deviating from the original summary plan,I decide to end the arguement about simulation and Analytical Analysis.
not2much
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副總工程師
  • 2013-9-6 21:45:13
 
怎么都這么洋氣。請草兄繼續分析。
bridgnsl
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副總工程師
  • 2013-9-6 23:22:16
 
You have to give some of the commonly used topology of switching power supply in order to complete what you have side about your summary!
Ok?
You must do what you have promised! In order to prove that you are honest and responsible!
And the very importent thing is you have to design a real circiut to prove that you realy know how to disign .

蕁麻草
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  • 2013-9-6 23:37:38
 
thank you for reminding, I will continue to write in my free time
cap65
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高級工程師
  • 2013-9-10 23:03:12
 
大師,您是否提供一具體實例,說說如何詳細設計環路控制,謝謝!
bridgnsl
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  • 2013-9-6 23:11:49
 
Hey, little boy, ofcourse you can ananlysis and help your design.
But how to test your design, you have to simlulate!
Understand?

蕁麻草
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  • 2013-9-6 23:32:24
 
In my opinion, through oscilloscope measuring the output voltage at startup and dynamic load case, we can verify if the design procedure reasonable or not...

bridgnsl
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  • 2013-9-6 23:49:26
 
Yes,it is 。but you must simulate to have these trands!
蕁麻草
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  • 2013-9-7 00:11:41
 
In practice, I will measure it directly in the Lab after the design procedure is completed through mathcad caculating and basic founction validated successfully...because, I don't have mastered the simulation technology yet, although I expect to do that.
bridgnsl
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  • 2013-9-7 13:45:17
 
as you wish
lzlrobert
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現在都開始飆英文了?
高上洋啊...
cmg
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測試要注意條件,如果增益很高,很多動態測試實際不是小信號,而是大信號。
蕁麻草
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增益很高與動態測試有何必然聯系?大師可否明示?
動態負載瞬間,運放處于積分飽和狀態,此時環路起不到調節作用,即小信號不起作用...大師是否是指這一點?
not2much
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  • 2013-9-11 12:25:58
 
個人認為:
小信號分析前提是電路DC operation point不變,由此在推導過程中使用數值恒定(電壓 電流 斜率)。由于是小信號,所以可以忽略小信號與小信號的乘積,所以近似認為在工作點附近的增量為線性。當增益很大,產生的信號不可以忽略信號增量之間的乘積。所以不能線性處理。 并且動態測試的時候,電路的工作點在變化。
basso
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高級工程師
  • 2013-9-11 12:35:03
 
CMG 總是這樣:喜歡故弄懸虛,時不時冒個泡,說些看似高深的話。你再向他請教:神龍見首不見尾。。。。。。鄙視之 !
增益再大,小信號模型還是成立的??吹叫⌒盘柗治龅娜齻€假設了嗎?有沒有對增益的限制呢?換句話說:內因不能改變小信號模型存在。
cmg
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  • 2013-9-11 13:44:50
 
鄙視就鄙視吧,每個人都有他的工作,不可能時刻掛在網上。
網絡可以自由發表意見,也沒有義務一定要回答啊,不回答的原因很多,例如:不懂;懂但記不清楚,需要查資料,又不想費時間;對帖子沒興趣了;回復太多,沒時間去一一看;沒心情;沒時間。
所以沒必要一定等別人的回復。
bridgnsl
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  • 2013-9-12 16:36:24
 
Yes, yes, it is !
You are absolutely right!
You must consider that the bode graph of whicha real circuit performs.
Usually the bode graph means that the smallsignal performs.
So when the real which means the real largesignal performance is not the same as the small signal one.
But, it is true that if a small signal bodegraph is stable then the large signal one must stable.
On the country, if a real large signal bodegraph is stable , can we say that the small signal one is also stable?
So this is a big problem that manyengineers have been using but nobody knows the real reason.
Bus for a real famous talented Master, Itell all of you that : yes, it is , there are no problems when treating thereal large signal as the small signal one.

好想增肥
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  • 2013-12-20 14:33:32
 
各個英語都這么好,高端大氣上檔次
kongxiaoxiao
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  • 2016-5-10 17:22:13
 
你好,我想請問下,你建立了小信號模型,但是卻通過負載階躍或輸入電壓階躍等大信號情況驗證系統的快速性,這樣合理嗎?
ckj_ck
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  • 2016-5-10 19:48:33
 
負載階躍,反應到小信號模型上,仍然表現為小信號。并不是說負載時小信號變化,而是負載的變化,帶來的,是控制環路小信號的變化
kongxiaoxiao
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高級工程師
  • 2016-5-10 21:43:16
 
實驗過程中,我們通常都是通過切載、加載來觀察系統的動態響應,工作點都不同了,怎么能說還是小信號呢
ckj_ck
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  • 2019-10-1 10:37:32
 
我的意思是拆分開來看。
負載階躍也要分情況,你也·可以是較小的負載階躍。
只要靜態工作點變化的不大,就依舊可以照常按照常規方法去分析小信號。除非靜態工作點變化劇烈,甚至夸張點進入到飽和態,這才不能常規分析,要建立大信號模型去分析。
蕁麻草
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  • 2013-9-11 12:52:55
 
有道理,動態負載確實會對DC operation point造成影響。


gaohq
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  • 2013-9-11 21:32:43
 
公式里的 a 代表什么 ? 這公式出自哪里 ?
蕁麻草
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  • 2013-9-11 22:23:17
 
以384x為例,a代表從誤差信號到Rsense基準的衰減系數

公式出自Basso的演講稿。
gaohq
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  • 2013-9-13 20:34:42
 
這個圖很好明白a的值是多少,但有些確實不好理解,就如NCP1380來說,真沒看出來

蕁麻草
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  • 2013-9-13 20:43:20
 

gaohq
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  • 2013-9-13 20:56:10
 
再幫忙看看,NCP1337的,

蕁麻草
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  • 2013-9-13 21:10:50
 
該芯片環路中引入了Shunt Regulator
請參考Basso
[size=16.363636016845703px]Designing Control Loops for Linear and Switching Power Supplies: A Tutorial Guide
[size=13.63636302947998px]Chapter 8 Shunt Regulator–Based Compensators
gaohq
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  • 2013-9-13 21:27:59
 
哎,沒有這本書。
蕁麻草
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  • 2013-9-13 21:35:39
 
其實也不復雜,就是繪圖和編輯公式比較耗時,改天有空了,我整理一下
gaohq
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  • 2013-9-15 09:57:36
 
期待著呢,希望你能盡快抽出時間。
led公子
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  • 2013-9-27 17:08:30
 
比較器和占空比有關系嗎?
micropower
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  • 2013-9-27 17:57:42
 
這問題好像不專業,又好像太專業。
占空比僅與輸入電壓及輸出電壓有關,但由比較器觸發控制輸出。
cyx7610
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  • 2019-1-16 21:55:31
 
在低頻時使用較大的驅動電壓。
bridgnsl
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  • 2013-9-12 16:45:37
 
年輕人,有人已經提出問題了,那就是: 你的實際測量的bode圖,是在電源電壓限制的條件下測試的,如何保證沒有被電源電壓限幅? 當然,你可以通過示波器觀察,但輸出電壓看似沒有被限制幅度,并不能說控制輸出沒有進入限幅啊!


這了又一個十分嚴重的問題, that nobody 提出啊!
那就是; 通常人們的小信號的bode圖,是純小信號,而完全不涉及電源電壓以及電路元件的飽和問題的, 但你當然可以實際掃描出bode圖, 但用小信號的概念,這肯定不合適的! 希望你能理解!


也許,可以這樣認為, 把受制于電源電壓和器件飽和的非線性的bode圖, 看作是小信號的, 但實際上肯定不是這樣的. 可不可以這樣說, 實際掃描的bode圖, 按照小信號的觀點,來進行理解呢?


可以肯定的是,如果小信號bode圖是穩定的,那么大信號的受制于電源電壓和器件飽和因素的電路, 一定就是穩定的!


但反過來成立嗎?



這是非常嚴重的問題.
毫無疑問, 實際工作中,人們都是這樣作的. 測定實際的大信號bade圖,并按照小信號的設計原理進行理解,貌似也取得了成功.

但,不要忽視這個問題的存在. 雖然就像-20db和60度相位裕量一樣的,無人說其中的道理一樣. 但這個問題一定有認識到,雖然不一定會有正確答案.

not2much
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  • 2013-9-13 05:25:15
 
在測試幅頻特性的時候,要求在保證測試曲線平滑無噪聲的前提下,盡可能的使用較高的驅動電壓。如果電路輸出不發生畸變,這樣是不是能夠認為opamp沒有飽和呢?
并且測試的時候還建議,在低頻時使用較大的驅動電壓,當掃頻到穿越頻率附近的時候需要降低驅動電壓,這樣可以增加測試的準確度。所以目前有很多方法來提高測試的精度,防止如您所說的情況發生。
在電源設計中,opamp的飽和并不一定是壞事。在電路穩定的前提下,opamp的飽和可以幫助電路抑制超調。
yanpm
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  • 2013-9-13 07:26:28
 
1)目前所了解到的持變動擾動電壓此觀點的學者也不過Ridley和Basso兩位、
2)但是對于OPAMP飽和并非壞事,電路穩定的前提下可以抑制超調,該觀點非常新穎,兄弟是否可以多做分析呢?
我個人在實際測試的時候碰到飽和的情況多發生在crossover frequency附近的mid-frequencies domin這時候運放的開環增益接近1(0dB),閉環增益-3dB左右,在低通濾波特性的臨界點。如果OPAMP飽和的話帶寬會有所降低,反應速度變慢,超調降低也是在情理之中了~

yanpm
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  • 2013-9-13 09:04:09
 
好吧,貼圖給兄弟看看
1) AP300-Ridley engineering Co.,ltd


2) Model6305 Venable- Chroma(代理)


蕁麻草
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  • 2013-9-13 09:11:28
 
好東西呀
yanpm
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  • 2013-9-13 09:15:47
 
兄弟也是領悟力非凡,跟李白寫《蜀道難》有的一拼~
誰知李白寫的就跟身臨其境似的,其實卻根本沒去過四川,呵呵~
yiwei
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本網技師
  • 2013-11-28 11:01:30
 
,建議百度李白的資料,他只是沒去過文章中的那種蜀道而已!
cmg
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  • 2013-9-13 09:16:15
 
你是不是一旦擁有,別無所求?我是一旦擁有,基本不用。
妾不如偷,偷不如偷不著估計就是這個道理。
cmg
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  • 2013-9-13 09:12:17
 
我公司的是后者,真貴,沒記錯的話是5-6年前花30多萬買的。但買來后用了沒幾次,因為沒幾個客戶要求這玩意,只記得在富士康的項目里測過。當時是我主張買的,當時想來也是浪費了公司的預算,不過現在好了,公司很多大功率產品都要用到,現在想來就是有先見之明了。
yanpm
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  • 2013-9-13 09:17:36
 
Model6305是新型號,如果沒猜錯,5~6年前買的那應該是Model 3120無疑了
cmg
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  • 2013-9-13 09:20:19
 
我說的后者是指那家公司的,型號記不得了。
gaohq
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  • 2013-9-13 20:14:06
 
大公司就是好啊,這東西現在多少錢 ?
bridgnsl
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  • 2013-9-13 20:58:32
 
兄弟,給本大師加幾分吧!刊載給你們如此之多的幫助的基礎上,給你科普了這么多的漢字,給大師加幾分吧!哪怕是0.2份之類的,拜托啦!
not2much
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  • 2013-9-13 09:29:11
 
假設在動態調節過程中,負載突然增大,導致輸出電壓瞬間降低。電壓環PI控制器會不斷的積累誤差并調整輸出占空比,在積分器上加上限制后,避免積分器的輸出過高使得電路超調來抹平積分器之前的積累。
yanpm
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  • 2013-9-13 09:56:44
 
這樣屬于非線性控制范疇了,應該是需要其他控制方式去配合,假如單環電壓模式控制的話,要保證穩定可能力不能及了。
not2much
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  • 2013-9-13 10:16:26
 
限制積分器的幅度,以降低控制器的反應速度為代價來降低超調。感覺和微分控制器的作用挺像的。而且這個功能同樣在數字控制中大量的使用。
bridgnsl
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  • 2013-9-13 20:53:52
 
你說的這些方法,的確OK!
在可能發生飽和等非線性的條件下,降低輸入,是個好方法。這樣可以基本保證測得的小信號的bode圖。
OPA飽和時好時壞,取決于不同條件。在測試小信號掃描時,就不能飽和,而3842可以飽和。一個電路,最好只有一個飽和,例如3842輸出飽和。而其他最好不飽和,這不是不能做到的。
總之,你小信號測試,就不能有任何飽和產生,否則測出來的bode圖補查沒有理論依據!

gaohq
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  • 2013-9-12 20:03:08
 
請把這篇演講稿上傳一下,好嗎?
蕁麻草
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147樓
cmg
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  • 2013-9-11 13:50:08
 
是這樣的,負載變動太大,運放飽和就不是小信號了。
包括用環路儀測試也是一樣,所以環路測試時一般低頻用小信號注入,高頻時信號變大,如有可能,測試時檢測運放輸出。
蕁麻草
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  • 2013-9-11 18:49:35
 
bridgnsl
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  • 2013-9-12 17:04:31
 
所以,年輕人, 實際問題,比較從書本里學的, 要復雜的多阿!
一個從來沒有書本提出的問題,被本大師提出來了.
而你們這些年輕人還陶醉在把國外的書本知識當作圣經的基礎上.
事實上,這些書本知識, 關于開關電源的, 與實際電路, 相差甚遠的.
第一, 實際電路是非線性電路. 而小信號的數學模型是線性電路. 兩者如何真正結合. 辦法就像本大師曾經說過的那樣, 以靜態的觀點對待. 用bode圖補償后,保證在其他負載或輸入電壓的情況下, bode圖都能保證一定的相位裕量和-20db的穿越.
第二,實際測環路, 你幾乎無法保證,是小信號, 很可能受制于電源電壓,而導致器件的飽和, 此時絕非線性電路.
第三, 用仿真比用實際電路,在小信號方面, 更加地方便和快捷,以及保證原理的正確性. 當然這屬于行為級別的仿真.


因此,這里不得不說的是, 首先,建立如此認識, 雖然理論上幾乎無法證明, 但定性的來看,就是一個定理, 暫時稱之為"bridgnsl " 開關電源 第一定律: 小信號穩定的電路,在非線性飽和的條件下,依然可以保證穩定性能. 例如運放電路, 只要小信號是穩定,那么大信號的飽和時依然可以保證穩定性. 甚至更加穩定, 在小信號不穩定的情況下, 大信號可以保證問題. 就算是一個猜想吧! ,就像歌德巴赫猜想一樣. 肯定,很難被理論證明的. 也不會有人去做這個工作.

cmg
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  • 2013-9-12 20:58:29
 
如果碰到條件穩定,大師的定律該怎么解釋?
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  • 2013-9-12 21:26:54
 
數學模型都是小信號的線性電路,到目前為止,還沒有哪個人敢于進行非線性電路,例如考慮電源電壓和器件飽和等等非線性因素的模型吧? 即使有,那么穩定性和良好的過渡過程,如果設計? 恐怕也是個難題。
在線性電路中,開關電源是高階的,但可以近似二階化,例如一個3階電路,如果零點和極點抵消,那么就是個標準的二階電路了。但實際上很難正好抵消,近似抵消,也是可以的,與純二階電路模型,越接近越好。-20db穿越,60度相位裕量都是二階電路的穩定指標。
然而小信號的不考慮非線性因素的問題,對于理論分析,根本就不是個問題,但對于實際的電路,問題就來了,因為,無法保證你給定輸入,是在電路的線性狀態,可能器件飽和了,只要有器件,例如3842輸出最大占空比了一段時間,那么一定是飽和了的非線性電路。此時得到的bode圖,就算是很理想,那么也不是小信號的線性電路,而只有線性電路,才運用-20db穿越等方法。
但如果小信號的電路,是穩定的,那么考慮電源電壓和飽和特性時,電路依然可以穩定,但無法定律計算這個東西,可能數學方法,壓根就無解。但定性來說,一般人們是可能定性理解的。
一個非常嚴重的,顯著的事實就是,實際電路,有不少,是可以做到遠優于理論線性計算結果的。這應該說,因為電路的非線性,反倒給人們帶來的諸多的好處,但依然無法證明。
簡單地說,一個運放電壓跟隨器方式,如果小信號是穩定的,那么大信號輸入時,運放回飽和,但依然穩定,過沖震蕩比小信號的輸入時,更小,但時間可能較長。
對于開關電源,TL431的輸出到PC817,光藕可能飽和,3842的輸出最大占空比時,也是飽和,受制于電源電壓限制,LC電路,是非線性電路,不可能想小信號那樣變化劇烈。 正式因為變化,因為飽和,而變的緩慢,很可能就是穩定性得到提高的重要因素。
那么,你的條件穩定是神馬東東?
cmg
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  • 2013-9-13 09:05:19
 
條件穩定正好就是跟大師的定律相反的,小信號是穩定的,大信號或者大的負載擾動引起不穩定。從BODE圖上看就是在低頻增益高時相位裕量是負的,頻率高一點時相位裕量又是正常的了。
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  • 2013-9-13 12:59:51
 
Weather you are wrong or I am right!
本大師的定律是不會錯的。你的肯定是錯的。
如果小信號穩定,那么設定變化(在上電時)穩定,那么負載擾動一定能夠穩定。
那么對于大信號的飽和等等條件下,可以保證穩定,這是本大師的第一定律。
你說的這種情況,可能存在的幾個條件,其中就有,你測試的并非真正的小信號,很可能會有飽和的器件輸出。所以就不可靠了。
關于相位穿越的問題,指的-180度的穿越,貌似開關電源的“專家”們,國內外的,都沒好好學習自控原理。當然了,大部分開關電源的相位沒有超過-180度,所以沒有問題,如果穿越-180度,那么正穿越和服穿越要互相抵消,相當于無穿越才是可以的。
總的來說,你說的這些,貌似是概念問題??? 認真學習體會本大師的教導吧! 謝謝!
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  • 2013-9-13 13:48:33
 

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  • 2013-9-13 20:03:45
 
而且,你還犯了嚴重的概念錯誤。你的這張圖,說的是靜態,或穩態,實際的電路,即使線性的LC振蕩電路,也不可能是你這個樣子。是示波器上的振蕩或單調過程曲線。
Anyway,你都無法在實際電路中,實現你的圖中所示的功能。
非線性的問題,按照本大師,曾經說的方法即可。開關電源至少分如下情況:
1,輸出負載的變化,導致的非線性問題。解決方法是,用小信號的bode圖進行補償,保證最大和最小負載時,-20db穿越,60度左右的相位裕量。
2,溫度變化,導致電容的ESR變化,要考慮最高最低溫度時的,bode圖變化,保證最高最低溫度時,上述的補償指標。
3,負載的較大變化,很可能導致3842輸出的飽和,那么??偟膩碚f,電路中,會飽和的器件數目越少越好。但只要小信號穩定,那么飽和時的穩定性能能得到保證。
4,總的來說,電路信號傳遞中,輸入部分,應該致使后一級的輸出不飽和,為目標。例如PC817不應該飽和,而3842可以飽和,以保證更好的穩定性,相對于小信號來說。
例如,PC817的輸出為2mA以內,那么2mA對應最大的占空比,或更大的占空比為好。431的電流輸出,也要在2mA以內為好。因為如果電路中多個器件,如果很容易或經常飽和,那么振蕩的可能就存在了。如此之類的振蕩,根本就不是bode圖的補償能解決的。
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  • 2013-9-13 20:14:11
 
可以肯定的是,對于負載變化之類的,大信號穩定問題,如果bode圖上,最大最小負載的bode圖補償達標后,就是,你如圖所示的,穩定了。但最大和最小負載變化,也存在過度過程,但非線性的,可能以你的圖來表示?!〉珶o論過度過程如何變化,因為靜態是穩定的,那么非線性的過度過成,也一定穩定,但可以有振蕩?!∪欢鴮嶋H的電路中,幸好不會發生最大最小負載的階越變化,所以過度過程,依然可能很平穩。
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  • 2013-9-13 20:26:16
 
對你的這些圖,按照下面的方式理解,就是正確理解了開關電源中非線性的穩定性問題。
左邊的,虛線表示,在任何一點,都是小信號的穩定的,過度到其他地方時,過度過程非線性,可能有點振蕩,但最終一定可以穩定。
右邊的圖中,虛框之內是穩定的,無論從哪一個點過度到虛框內的其他任何一點,都是穩定,但過度過程依然是非線的振蕩可能出現。
總之,在么有凸點的情況下,都是可以穩定的。凸點之處,是唯一不能穩定的。而凸點之外,只要不經過凸點,就是穩定的,小信號補償穩定后,負載變化之類的非線性過度過程依然可以穩定。







雖然你還不懂,但本大師,這里依然還是要感謝你,畢竟提醒了本大師。
需要指出的是,雖然你不懂,但本大師還是負責人地告訴你,你的這些曲線,是靜態的大信號特性。
例如,開關電源的負載變化,就是大信號的非線性。比方,左邊的圖,可以這樣認為,負載最小時,在最左邊,負載最大時候,在最右邊。當然這條曲線的的橫坐標為負載電阻值,縱坐標為輸出電壓。關于這一點,對于攤子里的年輕人,在本大師的教導下,也非常有幫助。畢竟沒有本大師的指點,年輕人,或有點經驗的人,是不可能明白的。希望你也在本大師的教導下,能夠理解! 謝謝!
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  • 2013-9-13 23:24:47
 
看來大師也有不沉穩的時候,一連發了193,194,196,198 共4個帖子,還編輯了兩個。
這個帖子的題目叫《環路控制學習總結》,我不是來總結的,是來學習的。
我發的那個圖是個示意圖,分別說明了穩定,不穩定,條件穩定3種電源的狀態,不是波特圖之類的。
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  • 2013-9-13 23:34:04
 
那是,大師給我們開眼了啊~!
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  • 2013-9-14 11:34:49
 
雖然寫了這么多的,正確理論,盡管你們也看不懂,但本大師,還是感覺,沒有說完!
下面繼續進行指導,愛懂不懂吧!謝謝!
你的這些圖,應該叫做靜態特性,就是,以開關電源為例,Vref才是設定值通道,雖然在電源上電后,是不變化的。但穩定性,小信號的分析,依然是這個通道,雖然與你們所熟知的國外的開關電源專家書籍的說法不同。
國外框圖的那2個擾動,一個是負載擾動,一個是輸入電壓的擾動。只要設定值Vref通道是穩定的,那么這兩個擾動依然穩定。
但是,受制于電源電壓的飽和輸出,應該在3842的最后一級為好。前面的最好都不工作的飽和狀態。
LC電路部分可以看作線性的,在負載一定的情況下。
但飽和的非線性,與你上面圖所示的,不是一個概念。 器件的飽和,說的是,理想化的小信號電路,在實際電路中出現了飽和,這一般有好處。 本大師的第一定律,說的,更適合與一個器件的保護,例如最后級的3842的輸出飽和,是可以的。但這與你所理解的那幾張圖完全無關。
所以,你那出這幾張圖,企圖,在本大師面前,耍一耍的,陰謀,顯然,破產了!
這證明了你的無知。畢竟本大師前面所說的,是關于線性小信號電路,在實際電路中會發生飽和的問題。
你跑偏了,是因為你的不懂。
雖然如此,你還是提醒了本大師,在此表示感謝。
再次深入說明以下,你的拋物線形狀的,靜態特性曲線,比較直的,就是線性的。如果用折線近似的話,每一條折線都是線性的,但折線的角度處,會有些問題,例如震蕩,但最終是可以穩定的,或震蕩較大,但也可能不穩定。但實際的電路,都是連續的,而非折線,所以,震蕩很小或可以穩定。 但是,在凸點處,附近,是不能穩定的。其他位置都可以保證非線性過渡過程的穩定,例如負載電阻的變化而導致的非線性穩定問題。
總之,如果折線焦點處的變化比較大,那么震蕩,在負載變化時,就比較大,如果是在線性的直線內,那么,沒有任何疑問,就是一個標準的線性電路,小信號的補償,就會正常發揮作用。
如果在折線交點處,小信號為穩定,那么一定就是穩定的了,雖然隨著變化的劇烈而震蕩劇烈,但穩定問題不大。
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  • 2013-9-14 13:18:52
 
大師就是大師,一個簡單的示意圖也能做出如此多的分析。
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  • 2013-9-14 13:21:21
 
是啊,沒辦法,本大師就是這么嚴謹!
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  • 2013-9-14 14:36:51
 
Very,Very Good! And Thank you very much!
I remember it now,in another work of me, 對于變增益的問題,進行了詳細探討。當時,是按照正增益和負增益的概念來解釋的,其實正負增益的臨界點就是0增益,就是你這里的凸點或凹點。而且,當時的結論也是,如果一個系統出現,正負增益的變化,那么一定不能夠穩定。正增益和負增益部分,分別都可以穩定,但臨界的0增益處,或正負增益同時存在的部分,是無法穩定的。
事實上,凹點也不能穩定,是當時的結論。因為增益發生了變化,如果一個系統,同時存在正增益和負增益,那么就不可能穩定。
所以,你的這幾個圖,拋物線形狀的,其實不都對。并非只是0增益處不穩定,而正負的不同增益必定導致不穩定。
最左邊的圖,凹點處,也是不穩定的。這就與你們公司的內部資料發生矛盾??!
簡單地說就是,一個PID,是反作用的,但增益的符號變化,導致正作用,這毫無疑問,100%地振蕩!
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  • 2013-9-13 14:04:51
 
大師說話真有風格~
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  • 2013-9-13 21:01:54
 
沒辦法,大師在你們面前,你們不得不仰視??!在你們能看懂的情況下??床欢?,就不必了!謝謝!
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  • 2013-9-13 16:07:34
 
如果大師還不理解,要不我給大師舉個例子?
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  • 2013-9-13 19:49:00
 
嗯,你的記筆記功能很有兩下子!
你能夠把你的這兩張物理學里面的圓形物體的穩定位置問題,變換到反饋電路的穩定性的問題上嗎?
如果你做不到,這兩張圖,雖然有幾句洋文,但說明不來任何問題??!
既然你圖也提到大信號,那么大信號有bode圖嗎?
大信號的bode圖一般都實測的,你能夠按照小信號的bode圖的補償方法補償嗎?
不能否認,偶然的,不進行全面分析的情況下,碰巧穩定的可能,但能夠適用于所有條件嘛?
不能??!
那么,你到底想說甚馬?
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  • 2013-9-14 13:33:32
 
這根記筆記有何關系?
某人用一個電流控制IC做了個反激電源,在某個輸入電壓下占空比大約46%左右,滿載時還在DCM操作,但接近了CCM,空載開機再加載能正常操作,但開了機再加載,電子負載的電壓就跳來跳去。這是個電源初學者,不知次諧波震蕩之類的。這是個N年前在東莞一個客戶發生的事情,不是我們的IC,所以只告訴了他可能的原因,后面的故事就不知道了。
不知大師是否認為這是條件穩定?我懂得不多,知道有個條件穩定,所以當時就暫且那么認為了。
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  • 2013-9-14 13:56:20
 
No,No,You are absolutely wrong!
然而,這正是本大師要說的,要補充的。
電源的穩定性問題。
有如下方面(是必須要考慮到的,但現實中可能無人知曉,或知道了偷懶也不干等到吧):
1,開環電路設計要合理。要考慮最大最小的輸入電壓,最大最小負載電阻。在最大輸入電壓時,最大的占空比,對應的輸出電壓是多少?最大電壓,最小占空比輸出電壓是多少? 最小電壓,最大占空比,輸出電壓是多少?最小電壓,最小占空比輸出多少? 還要考慮最大最小負載,上述過程,還要再進行一遍。因為,反饋調節穩定之后,必定處于上述狀態之間。如果做不到,那么設計肯定不對。如果做不到,那么一切不可思議的問題,都可能會產生。
2, 器件的飽和問題,最好是3842之類的輸出可以飽和,其他不要飽和,是指任何情況下都不飽和,這樣做就比較保險,避免其他器件的保護可能帶來的震蕩。
3,測試過程,有兩項,一個是輸入電壓的變化,在上說所有情況下,進行測試,保證補償的參數,可以保證穩定性。另一個就是在負載變化的情況下,測試,保證穩定性。
4,要測試大信號的靜態特性。也是兩個,輸入電壓和負載變化,負載電阻,有最大到最小,測試如你拋物線所示的靜態特性,也是類似于二極管的VI特性圖。如果 得到結果,是沒有凸點,那么OK。如果有凸點,那么就要遠離,可能要改變LC數值,來遠離?;蚱渌椒?。 這是在輸入電壓為一定的情況下。至少也要作,最大輸入電壓的情況下,負載電阻從大到小的變化的靜態特性曲線。如果最大最小輸入電壓時,都是類似的形狀,沒有凸點,那么就可以保證穩定性能。有凸點就要遠離。
上面說的,僅供參考,可能還不太詳細或合理,可以補充。 這是本大師不太成熟的看法??梢耘u指正,在你們能理解的基礎上。
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  • 2013-9-14 15:06:52
 
從上面的發言看,大師對條件穩定不是很理解,以為是變增益。另外問一下,大師知道次諧波震蕩是怎么回事嗎?
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  • 2013-9-14 15:16:15
 
你的拋物線求導就是增益,有正有負。應該是基本概念吧?
不懂,本大師就幫你復習一下。
你說說次諧波正當吧,錯誤的東西,本大師是不予承認的。
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  • 2013-9-14 15:24:59
 
說你概念不清,你還不服,次諧波震蕩,發生在一個開關周期,而小信號的電路補償,針對整個電路,一般帶寬為震蕩頻率的1/10,你關心次諧波震蕩,不是多管閑事嗎?
cmg
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  • 2013-9-14 16:07:37
 
看了你215,216,217,219,210 樓的發言,我就不說話了。
建議大師先閉關修煉一段時間,先搞清楚條件穩定及在電源里面的體現,還有電源的次諧波震蕩是怎么一回事,然后再討論比較好。
閑聊一下,看到你的發言風格感覺很熟悉,正好看到李亞鵬和王菲離婚了,忽然想起來李亞鵬演過的笑傲江湖里的令狐沖,他扮成軍官保護儀琳小師妹的說話方式好像跟你一模一樣啊。
bridgnsl
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  • 2013-9-14 14:19:12
 
空載開機再加載能正常,開了機再加載,電子負載的電壓就跳來跳去,首先,本大師建議,還是用電阻作負載為好,因為電子負載作為反饋調節,在某些條件下可能震蕩,只是可能。而用大功率的可變電阻,是最好的?;螂娮枨袚Q。
需要指出的是,電子負載的帶寬要大于電源帶寬的10倍為好,這樣可以避免調節的不及時而帶來的振蕩。
galaxymacro
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助理工程師
  • 2013-10-21 22:19:14
 
作為一個電源菜鳥,雖然我不懂你們在說什么。但是我想弱弱的問一下,我小學時候好像就聽說過一元三次方程是有解析解的。順便復制下百度內容:
阿貝爾定理

16 世紀時,意大利數學家塔塔利亞卡當等人,發現了一元三次方程的求根公式。這個公式公布沒兩年,卡當的學生費拉里就找到了四次方程的求根公式。當時數學家們非常樂觀,以為馬上就可以寫出五次方程、六次方程,甚至更高次方程的求根公式了。然而,時光流逝了幾百年,誰也找不出這樣的求根公式。
大約三百年之后,在1825年,挪威學者阿貝爾(Abel)終于證明了:一般的一個代數方程,如果方程的次數n≥5 ,那么此方程不可能用根式求解。即不存在根式表達的一般五次方程求根公式。這就是著名的阿貝爾定理。
cn2011
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  • 2014-8-18 22:03:29
 
謝分享
cyx7610
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總工程師
  • 2019-2-20 19:50:57
 
仿真就象是實踐,數學分析就是理論,實踐還得有理論來作指導,沒有理論分析的實踐就象是無頭蒼蠅,不停的去更改參數值來看結果.
AijerJane0
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本網技師
  • 2019-4-25 09:39:11
 
感覺仿真和實踐差距還是挺大的,尤其是現代控制理論....
basso
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  • 2013-9-5 09:58:14
 
1 we can't get the infomation that(that 應該去掉,后面的how可以自己引導) how circuit parameters affect the Bode Plot
2combining ofof可以去掉,理解成動名詞短語:語境是不是更生動?) simulations and Analytical Analysis may be a good choice
3 it is possible a huge work (有點qinglish的味道,可否寫成: it is possible to be a huge work 。 可能是我的孤陋寡聞,你的這個用法我再找找資料驗證)
~ 你的英語非常不錯 ~
蕁麻草
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  • 2013-9-5 10:22:29
 
非常感謝,仔細一看,語法錯誤很多,我四月份才開始試圖撿起早已丟下的英語,在basso兄門前耍大刀了,哈哈
DAXSX
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  • 2013-9-5 10:43:22
 
繼續講下去
蕁麻草
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  • 2013-9-6 14:45:06
 
醞釀醞釀,繼續
forestgump1003
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  • 2013-9-11 17:40:50
 
朋友們別推導了,來個實際的有困難的
我這里貼一下simplis仿真模型
拓撲正反激,輸入18-36V,輸出5V/8A
電感電容已經設計好了不能變,電感1uH,電容有效容量132uF,變壓器勵磁感量15uH
匝比6:2:1
難度在于光耦和雙極點都在10K到20K左右,電壓型環路很難補償。有高手仿真一個,需求5K-10K左右帶寬,穩定點的50度余量以上
acf for close ac.pdf






那人在靜思湖吧
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  • 2018-12-13 15:43:07
 
大師說的很有道理,很需要具體的模型怎么推導出來的。最近在調環路看了幾篇論文都是直接給出等效功率模型傳函,而我又是用原邊繞組做反饋,都不知道怎么列出系統的傳函。一頭霧水,大師可否指點一二
roc171
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學習學習
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  • 2013-9-4 20:23:24
 
好貼,趕上直播了。以前學的太多太亂,LZ總結得很全面。
threetigher
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  • 2013-9-5 00:02:56
 
先頂起!
wanghaiting
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  • 2013-9-5 12:19:10
 
這個帖子的內容值的大家共同學習下
lzlrobert
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  • 2013-9-5 17:07:01
 
好好學習一下...
感覺很好...
wanghaiting
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  • 2013-9-6 08:42:03
 
是的,大家探討下啊
eric.wentx
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  • 2013-9-7 08:27:19
 
這個我不得不加分,高手對決啊... 中西合璧...
cmg
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  • 2013-9-10 23:35:49
 
反饋設計要注意運放增益帶寬積,如果超過了,其實所有的公式沒有任何意義。
蕁麻草
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  • 2013-9-11 09:14:55
 
大師言之有理,不過一般的設計,通常帶寬頻率不超過10kHz,我認為可以不用考慮運放帶寬增益積的問題,理由如下:

如上圖,Low frequency zero和Pole at the origin都會落在10kHz以內,此時運放依然有很高的增益,則進行比例積分運算的前提條件依然成立。

請大師點評。
cmg
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  • 2013-9-11 14:04:25
 
不能只考慮這一部分,如果除這一部分外其他部分的增益很低,那對這一部分的增益要求就很高才能達到整體的增益/帶寬要求。以前做設計時遇到過這個問題,所以提醒一下。
蕁麻草
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  • 2013-9-11 19:00:20
 
謝大師提醒。
ckj_ck
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  • 2016-2-9 10:34:44
 
cmg大師@cmg,蕁麻草大師@蕁麻草,你們好,
請問下是這么理解么?
其他部分的增益很低指的是大閉環環路里,除了光耦反饋這一部分,其它部分的增益很低的話,則要求光耦的增益很高以滿足整體增益大小的需求,這樣TL431內部運放的GBW就需夠大才可。

gaohq
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  • 2013-9-11 21:39:08
 

蕁麻草
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  • 2013-9-11 22:16:47
 

cmg
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  • 2013-9-11 23:55:46
 
你的圖和102樓是矛盾的,有沒有發現?如果我相信102樓,你這里的增益/相位圖就是錯的。
蕁麻草
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  • 2013-9-12 08:43:39
 
回大師,該圖只是為了說明Pole at the origin和Low frequency zero的轉折頻率并無關系....
大師可否明示,哪里有矛盾呢?沒覺得有何不妥呀?
cmg
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  • 2013-9-12 08:58:17
 
如果只是說明兩個的關系沒問題。
如果針對431的話,在0.1Hz的時候增益已經60dB,但102樓說明最大只有56dB,所以你這里的圖應該在很低頻率的時候增益曲線是平的,相位也會變化,但實際0.1Hz儀器是無法測試的。當然你可能認為雞蛋里挑骨頭了。
蕁麻草
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  • 2013-9-12 09:10:55
 
大師治學嚴謹,值得晚生學習。
是的,由模電基礎可知積分環節的實際推導,是建立在運放開環增益無窮大的假設基礎上,但受實際物理器件的限制(運算放大器的開環放大倍數不可能無窮大),所以在實際測量時,低頻增益應該是平的
basso
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  • 2013-9-12 09:20:58
 
0 ~0.1(或者更多點)絕對不是平成56dB 。
如果你認為是平的 :只能說你是看書這樣說的。沒有真正測量或者仿真過或者認真分析過 。
蕁麻草
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  • 2013-9-12 10:18:24
 
我的確沒有實際測量過,推測的,
翻了翻我手頭上的資料,只找到了一張 K Factor方法計算結果與實際測試的對比效果圖,可惜沒有給出10Hz以下的信息。


yanpm
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  • 2013-9-12 10:26:26
 
目前的閉環路測試方法都要用到隔離變壓器注入信號,但是變壓器只能耦合交流信號,如果頻率太低的話,變壓器就無法工作了,所以低頻的失真其實是很嚴重的。
如果采用其他方式耦合擾動信號,不用變壓器的話,是可以測到10Hz以下的頻率。不過10Hz已經夠用了。針對太低頻率,相較于其量測的方便程度和實際意義,其實也沒有什么太大的必要。
發燒友可以試試看~
蕁麻草
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  • 2013-9-12 11:08:11
 
It‘s reasonable~
basso
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  • 2013-9-12 10:44:29
 
呵呵,好象我不是回答你的喲。。。 草兄可否將這個資料完整共享下呀。謝謝
蕁麻草
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  • 2013-9-12 10:50:56
 
no problem,只是辦公室電腦設定了權限,PDF上傳不了,晚上回去傳
ON之準諧振的損耗分析.PDF

basso
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  • 2013-9-12 20:20:48
 
thanks ~
gaohq
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  • 2013-9-13 20:18:46
 
謝謝??!看了

蕁麻草
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  • 2013-9-13 20:39:04
 
參考PC817的數據手冊。
basso
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  • 2013-9-14 18:13:23
 
感覺左圖是錯誤的.
RL的減少:
1)增益的幅度Av應該減少,
2)帶寬不變~
basso
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  • 2013-9-16 08:44:38
 
看來有人不信 ~



bridgnsl
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  • 2013-9-16 12:09:07
 
不是不信,你連最近本的概念都不懂!
首先,左邊的頻率特性,是開關狀態的,還是放大狀態的?
是小信號特性,還是開工特性?你搞懂了嗎?
其次,本大師可以非常負責地告訴你,左邊的是放大特性!你知道為什么嗎?
最后,你的這個仿真是錯的,是左邊的頻率特性,風馬牛不相及。
左邊的特性,是用另外一種電路測試的,當然,圖上有說明!


請問,你是否可以看出,左邊的特性曲線,是放大特性?從何看出?
你的圖為什么是錯的?


你先解決這兩個問題吧!如果解決不了,雖然你非常不虛心,本大師毅然可以告知正確答案!
你能解決這些問題,本大師,可以認為,孺子可教也,否則,不虛心,就是朽木不可雕也!
basso
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  • 2013-9-16 12:20:39
 
你的問題,本人不屑回答 ~
200樓左邊的圖是什么含義?你搞的懂嗎?
bridgnsl
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  • 2013-9-16 12:22:07
 
果然是箅子陽的!
basso
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  • 2013-9-16 12:47:23
 
看來你是:你馬和者交的,不然怎么這么 wuchi +naocan
bridgnsl
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  • 2013-9-16 18:10:38
 
看來你還正不適個東西!
蕁麻草
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  • 2013-9-16 09:51:40
 
左圖來源于PC817的規格書(錯了?),Basso兄給出的仿真曲線貌似也沒什么問題...莫非是測試方法的問題?
yanpm
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  • 2013-9-16 10:06:52
 
仿真模型中photocoupler輸出端沒有考慮Copto等效電容。
basso
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  • 2013-9-16 10:15:22
 
yanpm
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  • 2013-9-16 10:24:40
 
增益曲線Aol->Acl
Acl=Aol/(1+Aol)
basso
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高級工程師
  • 2013-9-16 10:33:50
 
As you comment ( If you are right ) Aol -> Acl
Acl=Aol/(1+Aol) -> Aol
Aol -> dimensionless
What do you think about the result derived from you comment
yanpm
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  • 2013-9-16 10:42:09
 
Open loop gain->Closed loop gain
帶寬(-3dB)表示閉環特性參數~
(閉環)帶寬約等于開環穿越頻率
在下愚鈍”Aol -> dimensionless “不解
蕁麻草
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  • 2013-9-16 10:51:25
 
the controversial result may come of the different test means, Christophe Basso has introduced this issue in his new book,Chapter5, Appendix 5C: The Optocoupler, Page 348~351


basso
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  • 2013-9-16 11:04:16
 
Yes , I Know . here , I would like to suspend this topic to come back the simulation result of PC817 with the RL being changed from 100 ,1k ,10k .
蕁麻草
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  • 2013-9-16 11:28:18
 
according to the PC817 datasheet,the optocoupler pole is different while the RL is changed,however,the datasheet don't reveal more details,and it makes me confused,I am wondering if the Miller Effect should be took into consideration
bridgnsl
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  • 2013-9-16 12:21:12
 
年輕人,左邊的測試圖,說的是,在一個直流偏執的情況下,小信號頻率特性,而且就是PC817自己的頻率特性,沒有其他負載電容的情況下。
這顯然包括兩方面,一個就是LED的分布電容,和CE的分布電容。這才是導致極點出現的原因。
你要真明白了,就應該手算一下,考慮LED和CE分布電容的,數學模型,用拉氏變換即可!
你就會發現,即使國外的專家,也不考慮LED的分布電容問題,所以都是一種大概其的,抓所謂的主要矛盾的方法。
作為一名大師,認為,有必要說明這個問題,信不信油泥!
因為IC為2mA,如果CTR為1的話,那么集電極的電阻就是3/2=1.5k。
basso
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  • 2013-9-16 14:19:56
 
200樓的圖,如果改成電流增益就是正確的:
蕁麻草
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  • 2013-9-16 14:26:35
 
可能有些細節我還沒有理解到位,多謝
yanpm
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副總工程師
  • 2013-9-16 14:48:32
 
應該就是如Basso兄言這樣了,photocoupler是CCCS器件,之前想當然了~
basso
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高級工程師
  • 2013-9-16 14:57:35
 
汗顏中。。。。。
bridgnsl
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  • 2013-9-16 18:36:53
 
如此概念錯誤的電路,居然被幾個沙果加了很多分!
看來,本大師又要批評你們了。
LED的直流偏執,如果非要用電流源的話,就是一個直流電流源,例如2mA,串聯一個交流小信號的交流電流源及可以了。輸出應該為集電極的交流電壓,你需要一個同交隔直的電容才能看到交流輸出。
需要補充的一點就是,LED和三極管之間的電容,也是影響極點的重要因素。定量計算相當復雜。
所以,仿真恐怕很有必要了。如果Rc和負載電容的極點頻率足夠低的話,那么就是主導極點了。
可以仿真確定。拉氏變化的計算方法可能過于復雜而看不出規律。
你的概念性質錯誤很多,既然電流偏執,那么你用電源元時何道理???而且那張數據手冊中的頻率特性分明就是電壓特性,你弄個電流,試想證明你的無知嗎?


這個數據手冊中電路顯然就是錯的,因為頻率特性是電壓增益,而輸入為電流,顯然就是錯誤的。
輸入應該為電壓,才是電壓增益。
數據手冊,未必就是概念清晰的人寫的,像你們一樣的年輕人,越來越無法理解前人的工作了。

cmg
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  • 2013-9-16 21:57:24
 
確實上面的東西都是些基本概念,從技術角度講沒有加分的理由,但加分是他們的自由。
需要補充的一點就是,LED和三極管之間的電容,也是影響極點的重要因素”,這個電容一般0.6-1 pF,跟極點沒有任何關系,如果認為跟EMI有關系,還有一定合理因素。
跟極點有關系的是集電極和光吸收的基極間的電容,為了更好的接受光能量,一般光三極管的基極面積很大,所以這個電容很大,一般幾百pF,從外部表現為集電極和射極的電容。它和上拉電阻形成極點。
yanpm
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  • 2013-9-17 15:41:52
 
雖然光耦輸出電容與Rpullup構成的極點很少有人注意,但是也并非完全無人知曉,Basso先生已經對此做了專門的討論。
可是如何將此結論直觀且方便的展現出來?
在論壇上仿真毫無疑問是最具性價比的方式。
我們在討論仿真的時候為什么難以出現預期的結果。
那位“本大師”也自稱是仿真高手,并未見到有什么符合邏輯的論述或直接給出仿真結果,只是在這里指手畫腳,說一堆不著邊際,毫無邏輯的刻薄尖酸之語。
原本覺得這位先生說的話偶爾還有幾分醍醐灌頂之語,可是在此貼動輒口出自欺欺人,以權威身份自居,對別人高標準嚴要求的同時卻一度放任自己的道德底線,行為令人感到遺憾~
世紀電源網給大家提供的是開放的、討論技術的地方,大家求同存異即可,高手大家們自然可以不屑像我這般尚未入門的言論話題,何必如此尖酸刻薄、欺人太甚?


basso
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  • 2013-9-17 15:49:43
 
cmg
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你說的我當然知道,上面的帖子也指出了他不對的地方(應該說是我認為不對的地方)。
但世界就是由各種各樣的人組成的,只要心態好,一切都是浮云,我以前在電源網也和人論戰過(那時還算年輕),但現在不會了,年齡大了,對一切看得很淡。
micropower
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  • 2013-9-17 21:02:45
 
各位大師都是非常歷害的,這也才使得這貼有很多精華內容,論戰會讓我們印像更加深刻,記得更久些,同時也會釋放更多附加技術含量。


bridgnsl確實是個戰斗士
不論是技術實戰還是嘴上功夫都非常強焊

關于PC817特性圖及仿真如果basso認真看
234貼:左邊的頻率特性,是開關狀態的,還是放大狀態的?
237貼:因為IC為2mA,如果CTR為1的話,那么集電極的電阻就是3/2=1.5k。
就不會出現243貼的圖了?;蛟S正因此圖還得加分了,讓bridgnsl更加腦火了。


在開關電源反饋中817工作于放大狀態,在隔離通信中工作于開關狀態,隔離通信時我們波特率只用到600以下,1200時工作出現不穩定,如按圖所示完全可以跑9600。所以搞清對像是很重要的。

basso
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  • 2013-9-17 21:09:30
 
暈,拜托看看帖子的時間順序吧 ~
就是飽和狀態,也能仿出頻率特性的,只不過增益要出現“負”的db。
仿真是方程組的計算,本質是計算得到的。仿真器就是個計算器,它是不知道你飽和還是不飽和的。不說了,沒勁。
micropower
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  • 2013-9-17 21:23:48
 
我想bridgndsl所指是偏離了實際就沒有任何意義了。


確實很多時候我們無法按實際電路來仿真,也就只做些評估性的仿真或計算,這種方法我是很認同的。
basso
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  • 2013-9-17 21:34:15
 
bridgnsl
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  • 2013-9-19 19:27:11
 
本大師的指導,都是正確的。當然了,對于懶人,和應付差事的人來說,當然接受不了。要考慮那么多的問題,才可以設計一個合格的電源電路,你當然不會這樣做,進而指責本大師。
你也沒干8年吧?
仿真,對于能夠真正理解實際電路的人,指導如何進行實際電路近似的人,當然就知道如何仿真。
不是本大師偏離,而是你們根本不懂,即使懂了,也嫌麻煩不愿意這樣做而已!
蕁麻草
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  • 2013-9-19 21:17:24
 
To bridgnsl大師:
開此貼的目的,是希望對學過的東西做一個總結,也希望能夠幫到一些曾經和我一樣困惑的初學者,哪怕只有一點點,沒有什么高深的內容,實用就足夠了...我本不該多說與主題無關的內容,但是大師您的發言已經嚴重偏離主題了...這是我非常不想看到的現象,請理解,如果確實需要討論與主題無關的內容,可以發我郵件:Carey.Hu@foxmail.com
Carey Hu(Application Engineer)
2013.09.19 中秋
bridgnsl
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副總工程師
  • 2013-9-19 19:44:18
 
你才干了8年?
瓶子里,你也沒那個資歷指責本大師吧?
三極管還是什么的,工作什么狀態,只能是本大師交給你這樣的,你還沒足夠的經驗指責本大師。
恐怕你連逆光ymmp,4558電流元的原理都不懂吧?
PC817是一個普通的光藕,可以工作在放大或開關狀態。事實上,其他所謂的開關式的光藕也是可以工作在放大狀態的,開關電源也可以使用其他光藕。4n25之類的也沒有問題。那么你知道為深嗎? 為什么人們只用817,不用4N35,盡管幾乎所有的光藕都可以替代817。
本大師有必要,對于你們這幫外行,惱火嗎? 本大師只是指出你們的錯誤,讓你們能夠明白一些基本概念而已!
有些年輕人,知道了一點,就覺得自己牛B了,你不懂的還很多,因為,任何一個使用的模擬電路,你都不能真實地知道其工作原理。而本大師在壇子里的貢獻,這電路本質的工作原理方面,都是教科書,以及所謂的有經驗的專家,都絕不敢談論的問題。例如一些電流保護電路的工作遠理,一些加速開關的工作原理。 對于模擬電路,幾乎都是由負反饋的,這簡單的一點,知道就幾乎沒人,教科書更不敢談論,因為他們根本不懂,一說就是錯的。
好吧,本大事承認,在這個壇子里,科普模擬電路的負反饋知識,是本大師最初主要想介紹的,因為教科書這方面的內容,很多都是錯誤的。
而且,對于模擬電路,定性認識非常重要,可定性分析的一個最主要的,就是負反饋。本大師早就把那幾種最基本的負反饋放大電路的反饋原理,非常詳細地解釋過了。
相信,這也是那叫沈馬燕的sb,想明白都明白不了的。
這個sb把4558內部原理那出來,是想有人叫它工作原理,其實本大師也很想叫他,但此SB,對于本大師介紹的電流元原來一竅不通,所以,次子不可教也!
分明是個SB飛舞,還在本大師面前牛B轟轟,你還遠沒那個資格!
先把分立的三極管負反饋工作原理弄懂,也不以為這你能理解云芳的放大電路。但至少本大師,所交給你們的方法,可以讓你們入門??赡銈冞B門都沒入!
指望你們這號人,能夠設計出合格的電源,看來是不可能的天方夜譚!哄弄傻瓜可能就是你們必備工作了不把?
蕁麻草
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  • 2013-9-19 20:49:20
 
此時中秋佳節,大師此番言論確有不妥之處,技術探討總有對有錯,即便是批評,也理應對事不對人。拿資歷說事兒,實在有損您大師的身份...無意冒犯,只是希望大師能夠多多傳遞一些正能量...
bridgnsl
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  • 2013-9-20 13:29:31
 
本大師傳遞的都是正能量。但本大師,沒有想到的是,對于游戲人,是對牛彈琴。而有些人,則是因為無知,不懂,而認為本大師與書里不同的說法,而惡意攻擊本大師,例如那個把bass之類的臺灣人。
所以,對于那些執迷不悟的,而且還要不懂裝懂,胡椒麻纏的,與本大師對你們的真心幫助,完全不符,是流氓無賴們干的事,不進行批判指正式不可以的。
所以,如果那些因為不懂而胡椒麻纏的,才是攤子中最大的禍害。
本大師擁有足夠的實踐經驗,你們的一些問題,對于本大師來說,有的是經歷過的,愿意共享,有的是本大師有自己獨特方法的,而幫助一些有困難的人,雖然不指望基礎不好的人一定能夠明白。但本大師,即使指出教科書的錯誤,也是為了能夠讓大家正確理解一些東西,例如三極管負反饋放大電路的負反饋分析問題。
好吧?本大事沒有惡意,而是愿意助人為樂,至于不懂人,胡椒蔓草的,惡意誹謗的,對牛彈琴的,只能向指導電路原理一樣地指導你們這種錯誤的惡意誹謗的作為。
知識和做人都是一樣的,知識上的錯誤,本大師知道的,一定會告知。而你們人品上的問題,本大師依然同樣給你們批判和執政。如果你們不惡意誹謗或侮辱誣蔑,那么本大師也只是技術交談。
希望你能明白本大師的意思!謝謝!
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  • 2013-9-19 19:22:36
 
你現在還沒有弄明白,4558中電流元的工作原理吧?
你不會懂的。本大師唯一考慮不周的是,說了很多,但是在對牛彈琴!
你作為一個學生,提出了問題,本大師也給你答案,可你還是不會,還要指責本大師,這只能證明,你的無知,無理,和無賴。
本大師的風格,你也知道,本大師并不是在炫耀什么,而是 本大師 只是本大師的風格而已。
你技術問題,在本大師的指導下,依然不明白,是你的基礎問題,本大師也說了,對于基礎差的,表示無能為力。
但對于你的無理取鬧,本大師必定要對于你進行批判和指正,你還別不服!
在你沒有學會獨立思路,解決實際問題的情況下,你還就是一文不值。沒有資格指責本大師!
技術問題,在這個壇子,本大師的指導工作,正式結束了,沒有必要在和你樣的無知的無理無賴們有所交流了。
你們繼續胡扯和誤導吧!
bridgnsl
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  • 2013-9-20 14:00:59
 
沙皮,你還別不服!
本大師管的就是你們這好不懂裝懂的人。不知天高地厚了十八?
你錯誤的地方,本大師必定予以指正,你還別不高興!
戰火,是你們的無知,無理取鬧造成的。
本大師不僅指導你們技術問題,而且還指導你們做人的問題,你還別害怕!

micropower
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  • 2013-9-17 16:20:40
 
243的圖是不是我不會看呀,PC817可以流過2A電流么?
V1R1不變很大程序是不是已決定了輸出電流?光藕不是電流型放大器么?
假如這樣改變R2只對VCE有影響,不知道這樣理解正確不?
basso
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  • 2013-9-17 16:29:59
 
呵呵,兄臺眼睛很尖呀。圖是臨時畫的細節沒有多想 ~
有沒有看到仿真的增益是“負db”,沒關系,它不影響我們focus的問題的說明 ~
micropower
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  • 2013-9-17 22:57:05
 
有很多東西需要慢慢消化。
很早之前我有做一塊板單極PFC恒壓電源,還沒搞好。
也有些人在搞這個單極PFC恒壓電源http://www.gljgx.tw/150690.html
接下來我要親自動手調下那65W的單極PFC恒壓電源,到時還請各位大師指點,謝謝?。?!
bridgnsl
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  • 2013-9-16 12:16:48
 
這里沒有負反饋,你吃錯藥了,用負反饋的共識?

basso
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  • 2013-9-16 12:23:39
 
眼睛瞎了嗎?我不是順著228樓的么?
假如按照228樓的思路,就有229樓的結論。
你能懂嗎?
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  • 2013-9-16 12:27:47
 
本大師已經在237樓公布答案了,好好學習,天天向上!好吧?
本大師恐怕沒有功夫陪你了?。福?!
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  • 2013-9-16 18:47:33
 
可能你畢業兩年都不到吧?
如此概念不清,還想在大師面前吹牛B呢!
你需要學習的還很多,教科書只是把你培養成了傻子。填鴨式的教育早已墮落成了毫無意義的一件事。
本大師就教導你們這些,能懂就懂,不懂也無能為力。因為本大師也沒有辦法糾正你們被誤導的知識,其實也不是誤導,而是對于知識,形不成一個完整的思路,教科書的內容對于你們拉說都是分離分裂的。你們的確與本大師相差極遠。本大師也不知道,你們何時入何才能入門。你們連電子技術的門都沒有入??!
雖然本大師說的不是那么地客氣,但也沒辦法,對于你這樣既無知,又無賴,不入門的人,也沒有辦法。
你看著辦吧!
你不會明白FET的反饋是怎么回事的!你的無理取鬧,緊緊是因為本大師在 對牛彈琴!