LED开关电源进行环路测试方法

发表于 : 2022-06-14 来源:崧盛电源

在电源设计中稳定性是一项非常重要的指标。


这篇应用笔记将会简单介绍稳定性测量的基本概念,以及如何使用鼎阳的设备进行稳定性测量。


稳定性测量的基本概念


反馈系统的稳定性


     稳压电源本质上是一个能输出非常大电流的反馈放大器,所以适用于反馈放大器的理论同样适用于稳压电源(以下简称电源)。根据反馈理论,一个反馈系统的稳定性可以通过其系统传递函数得出。工程实践上通常会使用环路增益的波特图来判断系统的稳定性。是一个典型的反馈系统。系统的闭环传递函数 A 是输入 x 和输出 y 的数学关系表达式。环路增益T 则是信号经过环路一周所得到的增益。


在实际的系统中,因为前向增益 α 和反馈系数 β 都是复数,所以闭环传递函数 A 和环路增益T 也是复数,也就是既有模值也有相角。当环路增益 T 的模值为 1 相角为-180°的时候,闭环传递函数的分母为 0,其结果变为无穷大。这意味着一个系统在没有输入的情况下会维持一个输出,系统是一个振荡器,这与稳定系统有界的输入产生有界的响应相矛盾,也就是说此时系统是不稳定的。


       我们可以画出系统环路增益的波特图来评估系统的稳定性,表达系统稳定性常用的增益裕度和相位裕度指标一般就是从这里得出的。相位裕度指的是在增益降为 1(或者 0 dB)的时候,相位距离-180°还有多少;增益裕度则是相位到达-180°的时候,增益比 1(或者 0 dB)少了多少。


断开环路


     我们只需要简单的把环路断开就可以得到环路增益。展示了如何在反馈系统中把环路3 / 8断开,理论计算时你可以从任何地方把环路断开,不过我们通常选择在输出和反馈之间把环路断开。断开环后,我们在断点处注入一个测试信号 i,i 经过环路一周后到达输出得到信号 y,y 和 i 的数学关系式就是我们要求的环路增益。


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