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  • 学习课程
  • 授课教师
  • 课后答题
李竹筠
德州仪器降压变换器系统应用经理 德州仪器技术委员会委员
降压变换器系统应用经理,德州仪器技术委员会委员,毕业于南京航空航天大学电力电子与电力传动专业。主要从事降压变换器的产品定义和推广,以及相关产品的技术支持。
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课程介绍
降压直流开关变换器基础
  • 总章节:8
  • 课程时长:01:40:00
  • 学习课程
  • 授课教师
  • 课后答题
李竹筠
德州仪器降压变换器系统应用经理 德州仪器技术委员会委员
降压变换器系统应用经理,德州仪器技术委员会委员,毕业于南京航空航天大学电力电子与电力传动专业。主要从事降压变换器的产品定义和推广,以及相关产品的技术支持。
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00:00
降压直流开关变换器控制模式简介
1. 电压模式控制在降压直流开关变换器中的应用,分为主功率、补偿网络和PTMM线路三部分,通过固定开关频率和占空比的精确控制,实现良好的抗噪声干扰能力和适合大电流场景应用,但负载瞬态特性不佳,需要复杂的补偿网络。 2. 为了改善电压模式下的负载瞬态特性,需要在芯片内部增加额外电路,以提升系统的动态响应。 3. 降压变换器的开环传递模型由补偿网络、主功率网络和调制网络组成,主功率网络被视为双节点系统,因此补偿网络设计需兼顾双极点补偿和系统带宽增加,以实现良好的系统响应。 4. 控制模式讨论了电压模式的优点和缺点,强调了固定开关频率的优点和对复杂补偿网络的需求,以及如何通过内部电路优化来改善瞬态响应。 5. 在直流开关变换器设计中,考虑到相位裕度需大于45度以保证系统稳定性,继而深入探讨电压模式控制下的频域曲线和补偿策略,旨在通过精确的控制策略和电路设计,实现变换器的高性能和稳定性。
1. 电压模式控制在降压直流开关变换器中的应用,分为主功率、补偿网络和PTMM线路三部分,通过固定开关频率和占空比的精确控制,实现良好的抗噪声干扰能力和适合大电流场景应用,但负载瞬态特性不佳,需要复杂的补偿网络。 2. 为了改善电压模式下的负载瞬态特性,需要在芯片内部增加额外电路,以提升系统的动态响应。 3. 降压变换器的开环传递模型由补偿网络、主功率网络和调制网络组成,主功率网络被视为双节点系统,因此补偿网络设计需兼顾双极点补偿和系统带宽增加,以实现良好的系统响应。 4. 控制模式讨论了电压模式的优点和缺点,强调了固定开关频率的优点和对复杂补偿网络的需求,以及如何通过内部电路优化来改善瞬态响应。 5. 在直流开关变换器设计中,考虑到相位裕度需大于45度以保证系统稳定性,继而深入探讨电压模式控制下的频域曲线和补偿策略,旨在通过精确的控制策略和电路设计,实现变换器的高性能和稳定性。
03:10
电压模式控制在降压变换器中的应用
1. 对于电压模式控制,系统采用双极星系统,并需要一个三性补偿器对电压模式进行补偿。 2. 电流模式控制,或峰值电流控制模式,主功率与电压型控制相同,但通过采集电感电流的峰值与抗辐电压比较,产生占空比的关断信号。 3. 电流型控制的优点包括固定的开关频率、较好的负载瞬态响应和简单的补偿网络,使得补偿较为容易。 4. 电压型与电流型控制的主要区别在于,电压型控制内部依赖于三角波,而电流型则是基于电感电流峰值的采集。 5. 两种控制模式中,电流型控制的内部开关频率固定,有助于实现更好的负载瞬态响应,并简化了补偿网络的设计。
1. 对于电压模式控制,系统采用双极星系统,并需要一个三性补偿器对电压模式进行补偿。 2. 电流模式控制,或峰值电流控制模式,主功率与电压型控制相同,但通过采集电感电流的峰值与抗辐电压比较,产生占空比的关断信号。 3. 电流型控制的优点包括固定的开关频率、较好的负载瞬态响应和简单的补偿网络,使得补偿较为容易。 4. 电压型与电流型控制的主要区别在于,电压型控制内部依赖于三角波,而电流型则是基于电感电流峰值的采集。 5. 两种控制模式中,电流型控制的内部开关频率固定,有助于实现更好的负载瞬态响应,并简化了补偿网络的设计。
05:18
峰值电流控制模式介绍
1. 峰值电流型控制需要采集外部峰值电流作为内部占空比输出的必要条件,因此对噪声较为敏感。 2. 当占空比大于0.5时,峰值电流模式的环路需要额外的谐波补偿。 3. 电流峰值控制模式的传递函数由补偿网络、主功率端和调制网络三部分组成,不同于电压型。 4. 电流加入时,电缆电流近似为一个恒流源,改变了原来的双极点系统结构,简化为单节点或两个极点的系统。 5. 对于补偿网络而言,仅需一个简单的二阶模型,即一个极点和一个零点,就能有效补偿系统网络,使峰值电流控制模式达到稳定状态。
1. 峰值电流型控制需要采集外部峰值电流作为内部占空比输出的必要条件,因此对噪声较为敏感。 2. 当占空比大于0.5时,峰值电流模式的环路需要额外的谐波补偿。 3. 电流峰值控制模式的传递函数由补偿网络、主功率端和调制网络三部分组成,不同于电压型。 4. 电流加入时,电缆电流近似为一个恒流源,改变了原来的双极点系统结构,简化为单节点或两个极点的系统。 5. 对于补偿网络而言,仅需一个简单的二阶模型,即一个极点和一个零点,就能有效补偿系统网络,使峰值电流控制模式达到稳定状态。
07:31
深入解析开关电源控制模式
1. 恒定导通时间模式是目前较为广泛使用的一种控制模式,特点是导通时间T2固定。当输出电压纹波降至基准电压时,开通Q,使其导通固定时间后进行观察。 2. 恒定关断时间模式中,Q1的关断时间或Q2的导通时间固定。开通Q1时,若输出电压纹波触及到基准电压,则关断Q1,经过固定关断时间后再次开通Q1。 3. 德州仪器的器件大多采用恒定导通时间模式,称为d cap控制模式,包括d cap 2或d cap 3。这些模式通过内部线路和余音补偿,使芯片工作在近似恒定的开关频率状态。 4. 恒定导通时间模式下,TR时间固定,随着VN增加,TR时间等比例下降,以形成固定的开关频率。这种模式的优点是不需要环路补偿,瞬态响应较快。
1. 恒定导通时间模式是目前较为广泛使用的一种控制模式,特点是导通时间T2固定。当输出电压纹波降至基准电压时,开通Q,使其导通固定时间后进行观察。 2. 恒定关断时间模式中,Q1的关断时间或Q2的导通时间固定。开通Q1时,若输出电压纹波触及到基准电压,则关断Q1,经过固定关断时间后再次开通Q1。 3. 德州仪器的器件大多采用恒定导通时间模式,称为d cap控制模式,包括d cap 2或d cap 3。这些模式通过内部线路和余音补偿,使芯片工作在近似恒定的开关频率状态。 4. 恒定导通时间模式下,TR时间固定,随着VN增加,TR时间等比例下降,以形成固定的开关频率。这种模式的优点是不需要环路补偿,瞬态响应较快。
09:40
深入解析开关电源控制模式
1. 介绍了一种电路配置,其中所有运放都不作为比较器工作,支持小电感和电容,但不具备通过外部补偿完全固定开关频率的能力。 2. 该配置的一个显著缺点是使用了ripper电压,导致其纹波值很小,易受外部输出噪声干扰,不适合高输出电压和大占空比的工作条件。 3. 讨论了实质模型的传递函数,包含主功率级、延迟环节和补偿级三部分。主功率级为双节点系统,补偿级通常内置一个零点,延迟环节的特性表现为幅值0dB、相位下降。 4. 介绍了三种控制方式的特点及在频率表现形式中的差异:电压型控制、峰值电流型控制和瓷质控制,强调了各自在电路设计中的应用和优缺点。 5. 感谢观众收看,总结了电压型控制、峰值电流型控制及瓷质控制在实际应用中的重要性。
1. 介绍了一种电路配置,其中所有运放都不作为比较器工作,支持小电感和电容,但不具备通过外部补偿完全固定开关频率的能力。 2. 该配置的一个显著缺点是使用了ripper电压,导致其纹波值很小,易受外部输出噪声干扰,不适合高输出电压和大占空比的工作条件。 3. 讨论了实质模型的传递函数,包含主功率级、延迟环节和补偿级三部分。主功率级为双节点系统,补偿级通常内置一个零点,延迟环节的特性表现为幅值0dB、相位下降。 4. 介绍了三种控制方式的特点及在频率表现形式中的差异:电压型控制、峰值电流型控制和瓷质控制,强调了各自在电路设计中的应用和优缺点。 5. 感谢观众收看,总结了电压型控制、峰值电流型控制及瓷质控制在实际应用中的重要性。

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00:00
降压直流开关变换器控制模式简介
1. 电压模式控制在降压直流开关变换器中的应用,分为主功率、补偿网络和PTMM线路三部分,通过固定开关频率和占空比的精确控制,实现良好的抗噪声干扰能力和适合大电流场景应用,但负载瞬态特性不佳,需要复杂的补偿网络。 2. 为了改善电压模式下的负载瞬态特性,需要在芯片内部增加额外电路,以提升系统的动态响应。 3. 降压变换器的开环传递模型由补偿网络、主功率网络和调制网络组成,主功率网络被视为双节点系统,因此补偿网络设计需兼顾双极点补偿和系统带宽增加,以实现良好的系统响应。 4. 控制模式讨论了电压模式的优点和缺点,强调了固定开关频率的优点和对复杂补偿网络的需求,以及如何通过内部电路优化来改善瞬态响应。 5. 在直流开关变换器设计中,考虑到相位裕度需大于45度以保证系统稳定性,继而深入探讨电压模式控制下的频域曲线和补偿策略,旨在通过精确的控制策略和电路设计,实现变换器的高性能和稳定性。
1. 电压模式控制在降压直流开关变换器中的应用,分为主功率、补偿网络和PTMM线路三部分,通过固定开关频率和占空比的精确控制,实现良好的抗噪声干扰能力和适合大电流场景应用,但负载瞬态特性不佳,需要复杂的补偿网络。 2. 为了改善电压模式下的负载瞬态特性,需要在芯片内部增加额外电路,以提升系统的动态响应。 3. 降压变换器的开环传递模型由补偿网络、主功率网络和调制网络组成,主功率网络被视为双节点系统,因此补偿网络设计需兼顾双极点补偿和系统带宽增加,以实现良好的系统响应。 4. 控制模式讨论了电压模式的优点和缺点,强调了固定开关频率的优点和对复杂补偿网络的需求,以及如何通过内部电路优化来改善瞬态响应。 5. 在直流开关变换器设计中,考虑到相位裕度需大于45度以保证系统稳定性,继而深入探讨电压模式控制下的频域曲线和补偿策略,旨在通过精确的控制策略和电路设计,实现变换器的高性能和稳定性。
03:10
电压模式控制在降压变换器中的应用
1. 对于电压模式控制,系统采用双极星系统,并需要一个三性补偿器对电压模式进行补偿。 2. 电流模式控制,或峰值电流控制模式,主功率与电压型控制相同,但通过采集电感电流的峰值与抗辐电压比较,产生占空比的关断信号。 3. 电流型控制的优点包括固定的开关频率、较好的负载瞬态响应和简单的补偿网络,使得补偿较为容易。 4. 电压型与电流型控制的主要区别在于,电压型控制内部依赖于三角波,而电流型则是基于电感电流峰值的采集。 5. 两种控制模式中,电流型控制的内部开关频率固定,有助于实现更好的负载瞬态响应,并简化了补偿网络的设计。
1. 对于电压模式控制,系统采用双极星系统,并需要一个三性补偿器对电压模式进行补偿。 2. 电流模式控制,或峰值电流控制模式,主功率与电压型控制相同,但通过采集电感电流的峰值与抗辐电压比较,产生占空比的关断信号。 3. 电流型控制的优点包括固定的开关频率、较好的负载瞬态响应和简单的补偿网络,使得补偿较为容易。 4. 电压型与电流型控制的主要区别在于,电压型控制内部依赖于三角波,而电流型则是基于电感电流峰值的采集。 5. 两种控制模式中,电流型控制的内部开关频率固定,有助于实现更好的负载瞬态响应,并简化了补偿网络的设计。
05:18
峰值电流控制模式介绍
1. 峰值电流型控制需要采集外部峰值电流作为内部占空比输出的必要条件,因此对噪声较为敏感。 2. 当占空比大于0.5时,峰值电流模式的环路需要额外的谐波补偿。 3. 电流峰值控制模式的传递函数由补偿网络、主功率端和调制网络三部分组成,不同于电压型。 4. 电流加入时,电缆电流近似为一个恒流源,改变了原来的双极点系统结构,简化为单节点或两个极点的系统。 5. 对于补偿网络而言,仅需一个简单的二阶模型,即一个极点和一个零点,就能有效补偿系统网络,使峰值电流控制模式达到稳定状态。
1. 峰值电流型控制需要采集外部峰值电流作为内部占空比输出的必要条件,因此对噪声较为敏感。 2. 当占空比大于0.5时,峰值电流模式的环路需要额外的谐波补偿。 3. 电流峰值控制模式的传递函数由补偿网络、主功率端和调制网络三部分组成,不同于电压型。 4. 电流加入时,电缆电流近似为一个恒流源,改变了原来的双极点系统结构,简化为单节点或两个极点的系统。 5. 对于补偿网络而言,仅需一个简单的二阶模型,即一个极点和一个零点,就能有效补偿系统网络,使峰值电流控制模式达到稳定状态。
07:31
深入解析开关电源控制模式
1. 恒定导通时间模式是目前较为广泛使用的一种控制模式,特点是导通时间T2固定。当输出电压纹波降至基准电压时,开通Q,使其导通固定时间后进行观察。 2. 恒定关断时间模式中,Q1的关断时间或Q2的导通时间固定。开通Q1时,若输出电压纹波触及到基准电压,则关断Q1,经过固定关断时间后再次开通Q1。 3. 德州仪器的器件大多采用恒定导通时间模式,称为d cap控制模式,包括d cap 2或d cap 3。这些模式通过内部线路和余音补偿,使芯片工作在近似恒定的开关频率状态。 4. 恒定导通时间模式下,TR时间固定,随着VN增加,TR时间等比例下降,以形成固定的开关频率。这种模式的优点是不需要环路补偿,瞬态响应较快。
1. 恒定导通时间模式是目前较为广泛使用的一种控制模式,特点是导通时间T2固定。当输出电压纹波降至基准电压时,开通Q,使其导通固定时间后进行观察。 2. 恒定关断时间模式中,Q1的关断时间或Q2的导通时间固定。开通Q1时,若输出电压纹波触及到基准电压,则关断Q1,经过固定关断时间后再次开通Q1。 3. 德州仪器的器件大多采用恒定导通时间模式,称为d cap控制模式,包括d cap 2或d cap 3。这些模式通过内部线路和余音补偿,使芯片工作在近似恒定的开关频率状态。 4. 恒定导通时间模式下,TR时间固定,随着VN增加,TR时间等比例下降,以形成固定的开关频率。这种模式的优点是不需要环路补偿,瞬态响应较快。
09:40
深入解析开关电源控制模式
1. 介绍了一种电路配置,其中所有运放都不作为比较器工作,支持小电感和电容,但不具备通过外部补偿完全固定开关频率的能力。 2. 该配置的一个显著缺点是使用了ripper电压,导致其纹波值很小,易受外部输出噪声干扰,不适合高输出电压和大占空比的工作条件。 3. 讨论了实质模型的传递函数,包含主功率级、延迟环节和补偿级三部分。主功率级为双节点系统,补偿级通常内置一个零点,延迟环节的特性表现为幅值0dB、相位下降。 4. 介绍了三种控制方式的特点及在频率表现形式中的差异:电压型控制、峰值电流型控制和瓷质控制,强调了各自在电路设计中的应用和优缺点。 5. 感谢观众收看,总结了电压型控制、峰值电流型控制及瓷质控制在实际应用中的重要性。
1. 介绍了一种电路配置,其中所有运放都不作为比较器工作,支持小电感和电容,但不具备通过外部补偿完全固定开关频率的能力。 2. 该配置的一个显著缺点是使用了ripper电压,导致其纹波值很小,易受外部输出噪声干扰,不适合高输出电压和大占空比的工作条件。 3. 讨论了实质模型的传递函数,包含主功率级、延迟环节和补偿级三部分。主功率级为双节点系统,补偿级通常内置一个零点,延迟环节的特性表现为幅值0dB、相位下降。 4. 介绍了三种控制方式的特点及在频率表现形式中的差异:电压型控制、峰值电流型控制和瓷质控制,强调了各自在电路设计中的应用和优缺点。 5. 感谢观众收看,总结了电压型控制、峰值电流型控制及瓷质控制在实际应用中的重要性。




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2023-05-07 13:29:56
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