。第二个零点，在频率式在此频率，的阻抗与电容的阻抗相等。第个极点，在频率式在此频率，的阻抗与电容和串联的阻抗相等。第二个极点，在频率式在此频率的阻抗与电容阻抗相等。Ⅲ型补偿放大器般补偿滤波器的输出电容没有，要求补偿幅频特性如图所示。为此，补偿网络在设计中为个原点极点，并在两个零点由转为，在两个极点由转为。与Ⅱ类校正放大器同样安排，环路增益在零点和极点中间频率穿越。同样令，在穿越频率的相位滞后为式调整值获得不同的相位滞后角，通过比较表和表可以看到，带有两个零点和两个极点的Ⅲ型误差放大器远小于Ⅱ型误差放大器的相位滞后。Ⅱ型仅有个极点和个零点，然而Ⅲ型误差放大器用于滤波电容无或非常小的滤波器，因为没有的滤波器相位滞后大,接近，必须低相位滞后的Ⅲ型误差放大器。兰州交通大学毕业设计论文闭环设计中误差放大器的分析与研究闭环控制系统中的误差放大分析从反馈基本概念知道，放大器在深度负反馈时，如输入不变，电路参数变化负载变化或干扰对输出影响减小。反馈越深，干扰引起的输出误差越小，但是，深反馈时，反馈环路在频率附加相位移如达到,同时输出信号等于输入信号，就会产生自激振荡。开关电源不同于般放大器，放大器加负反馈是为了有足够的通频带，足够的稳定增益，减少干扰和减少线性和非线性失真。而开关电源，如果要等效为放大器的话，输入信号是基准参考电压，般说来，基准电压是不变的反馈网络就是取样电路，般是个分压器，当输出电压和基准定时，取样电路分压比也是固定的。开关电源不同于放大器，内部开关频率和外部干扰输入电源和负载变化非常严重，不仅要求对以上的内部和外部干扰有很强抑制能力，保证静态精度，而且要有良好的动态响应。图型变换器闭环控制对于恒压输出开关电源，就其反馈拓扑而言，输入信号基准相当于放大器的输入电压，分压器是反馈网络，这就是个电压串联负反馈，如果恒流输出，就是电流串联负反馈。如果是恒压输出，对电压取样，闭环稳定输出电压。因此，首先选择稳定的参考电压，通常为或，要求极小的动态电阻和温度漂移其次要求开环增益高，使得反馈为深度反馈，输出电压才不受电源电压和负载干扰影响和对开关频兰州交通大学毕业设计论文率纹波抑制。般功率电路滤波和发生电路增益低，只有采用误差放大器来获得高增益再有，由于输出滤波器有两个极点，最大相移，如果直接加入反馈，很容易自激振荡，因此需要相位补偿。根据不同的电路条件，可以采用三种补偿放大器，补偿结果既满足稳态要求，又要获得良好的瞬态响应，同时能够抑制低频纹波和对高频分量衰减。图是个典型的型变换器即正激闭环调节。可以看出是个负反馈系统，控制电路中包含了误差放大器和形成电路。在实际应用中，控制芯片还提供许多其他的功能，但分析闭环稳定性问题时，我们只需考虑误差放大器和。对于输出电压缓慢或直流变化,闭环当然是稳定的。例如输入电网或负载变化干扰，引起的变化，经和取样反馈网络，送到误差放大器的反相输入端，再与加在同相输入端的参考电压输入电压比较。将引起误差放大器的输出直流电平变化，再送入到脉冲宽度调制器的输入端。在中，直流电平与输入端三角波比较，产生个矩形脉冲输出，其宽度等于三角波从开始时间到输入三角波与直流电平相交的时间，此脉冲宽度决定了输出晶体管的导通时间，同时也决定了控制晶体管的导通时间。的增加引起的增加，因，也随之增加。增加引起增加，并因此的减少。从三角波开始到的晶体管导通时间相应减少，恢复到它的初始值，反之亦然。产生的信号可以从芯片的输出晶体管发射极或集电极输出，经电流放大提供基极驱动。但不管从那点，从发射极还是集电极输出，必须保证当增加，要引起减少,即负反馈。还应当注意，大多数芯片的输出晶体管导通时间是到。对于这样的芯片，送到误差放大器的反相输入端，信号如果驱动功率晶体管基极沟道的栅极，则芯片输出晶体管应由发射极输出。然而，在些芯片如中，它们的导通时间是三角波与直流电平相交时间到三角波终止时间。对于这样的芯片，如果驱动晶体管，输出晶体管导通，这样会随晶体管导通时间增加，使得增加，这是正反馈，而不是负反馈。因此，这类芯片，送到的同相输入端，增加使得导通时间减少，就可以采用芯片的输出晶体管的发射极驱动。图电路是负反馈且低频稳定，但在环路内，存在低电平噪音电压和含有丰富连续频谱的瞬态电压。这些分量通过输出,滤波器误差放大器和到的调节器引起增益改变和相移。在谐波分量中的个分量，增益和相移可能导致正反馈，兰州交通大学毕业设计论文而不再是负反馈。以下就开关电源作具体分析。环路增益在图变换器中，假定反馈环在点连接到误差放大器的反相输入端断开成开环。任何次谐波分量的噪声从经过放大到，由传递到电压的平均值,和从的平均值通过返回到正好是先前环路断开点都有增益变化和相移。这就是环路增益信号通路。如果假定个频率的信号在注入到环路中，回到的信号的幅值和相位被上面提到回路中的元件改变了。如果改变后的返回的信号与注入的信号相位精确相同，而且幅值等于注入信号，即满足。要是将环闭合连接到，并且注入信号移开，电路将以频率继续振荡，这个引起开始振荡的是噪声频谱中的个分量。为达到输出电压或电流的静态精度，误差放大器必须有高增益，高增益就可能引起振荡。误差放大器以外的传递函数般无法改变，为避免加入误差放大器以后振荡，般通过改变误差放大器的频率特性校正网络，使得环路频率特性以穿越，并有相位裕度，以达到闭环的稳定。以下我们研究误差放大器以外的电路传递函数的频率特性。带有滤波电路的环路增益除了反激变换器输出滤波仅为输出电容外，我们讨论的所有拓扑都有输出滤波器。通常滤波器在设计中时根据脉动电流为平均值输出电流的选取滤波电感。根据允许输出电压纹波和脉动电流值以及电容的选取输出滤波电容，如果电解电容没有，只按脉动电流和允许纹波电压选取。由此获得输出滤波器的谐振频率，特征阻抗，零点频率。图为简化讨论，假定滤波器为临界阻尼，带有负载电阻的输出滤波器的幅频特性如图中所示，此特性假定输出电容的为零。在低频时，兰州交通大学毕业设计论文，输入信号不衰减，增益为即。在以上，每十倍频阻抗以减少，而阻抗以增加，使得增益变化斜率为，当然在增益不是突然转变为斜率的。实际上在前增益曲线平滑离开曲线，并在后不久渐近趋向斜率。这里为讨论方便，增益曲线突然转向。如果使相应于条件下稳定，那么在其它负载也将稳定。但应研究电路在轻载时的特性，因为在滤波器转折频率增益谐振提升。大多数滤波电容具有，滤波电容有的滤波器幅频特性如图的曲线。在以上的低频段，容抗远远大于，从看到阻抗仅是容抗起主要作用，斜率仍为在更高频时，，从输出端的阻抗只是，在此频率范围，电路变为滤波，而不是滤波。即式式中转折频率。在此频率范围，感抗以增加，而保持常数，增益以斜率下降。幅频特性由转为斜率点为,这里电容阻抗等于。提供个零点。转变是渐近的，但所示的突然转变也要足够精确。增益图中由误差放大器输出到电感输入电压的平均值的增益是增益，并定义为。般电压型控制芯片中误差放大器的输出与内部三角波特比较产生信号调整输出电压。三角波的幅值实际上是。如果芯片控制推挽桥式半桥电路，变压器频率是芯片频率的半，占空比随误差放大器输出可以在之间改变。如果是正激，只采用半脉冲，占空比在之间改变。在图中，当在的宽度为零，也为零。如果移动到，在三角波的峰值，，的平均值就是，其中是变压器次级电压，为整流二极管压降。则调制器的直流增益为与的比值式此增益与频率无关。兰州交通大学毕业设计论文取样增益反馈系数图中还有个增益衰减，就是和组成的采样电路。大多数电路的误差放大器的参考输入端不可能大于，因此如果输出电压旦决定，此增益即为式如果输出，采样电阻，与之间的增益为，即。输出滤波器的总增益为了得到环路增益波特图，我们将输出滤波器增益增益和采样网络增益之和用图来所示。从直流到频率的增益是，这里滤波器增益为零。在转折为斜率，并保持此斜率直到，这里电容阻抗等于。在这个频率它转折为斜率。由这个曲线可以确定误差放大器的幅频和相频特性以满足稳定环路的两个判据。图增益之和误差放大器的特性分析误差放大器的幅频特性整形如果将开关电源的闭环作为个放大器来研究，放大器输入信号为开关电源的参考电压。从负反馈组态来说它是个电压串联负反馈，这里误差放大器是个同相放大器。从误差放大器的同相端到误差放大器输出发生电源输出和取样返回到误差放大是反相输入端，在任何频率在增益下降到时附加相位移小于。下面讨论误差放大器的补滤波器，以减少相位滞后低于。因此低相位滞后的Ⅲ型误差放大器上必不可少的,因为没有的滤波器相位滞后大。Ⅲ型误差放大器零点和极点计算具有图的幅频特性电路如图