由UC3907控制的峰值电流模式正激的反馈环路仿真和测试

 

我的图文...



作者:maileyang

备注:小弟知识能力有限,如果有错误之处,还请大家多多包涵,大家帮忙指正,相互学习。谢谢。

使用UC3907能实现均流、均流母线,恒压控制等功能。均流采用了主从控制法,在额定负载下能实现5%的均流误差。在实际应用中电路简单,需要外接的元器件少,效果非常不错。我在刚接触这款IC时,对其恒压环的调试,简直是一头雾水(瞎搞)。所以,今天我就尝试对其反馈环的传递函数建模,设法拔开云雾见真相。下图是UC3907的逻辑框图,我们能从图中看懂其工作原理。

内置电压误差放大器,用于实现电压环。内部有固定增益的电流放大器,用于检测输出端的电流。电流放大信号经过缓冲器隔离后,送做均流母线。电流调节放大器内置有50mV的偏置电压,用于实现主从控制。当该机为主机时,其电流信号要比母线电压高50mV,因此避免了主从机的争夺。同时电流调节放大器上应选用合适的元件来实现热拔插时,均流调节的速度。

该IC应用文档建议,电流调节放大器的带宽要远远低于电压环,避免在均流时发生振荡。电流调节放大器调,调整恒压环误差放大器的参考电压,来实现对输出电压的调节,让多个模块的输出电压都稳定在一个值然后实现均流。

我们首先关注电压环,如果在恒压应用中,我们假设误差放大器的参考电压固定。然后驱动放大器将误差放大器固定放大器2.5倍,ISET引脚的外接的电阻对光耦限流。可见下图是UC3907的电压环模型:
由于驱动放大器可以简化成-2.5的放大器,在交流分析中将VCC接地。则可以得到下面的模型:
如果按上面的模型分析,就其传递函数分层三个部分:误差放大器、驱动放大器、光耦电路。下文将对三个部分进行分析:
1
误差放大器部分
可以得到其的传递函数为:
2


驱动放大器固定增益-2.5
3
光耦部分
于是这个反馈环的总体传递函数就是:
在Mathacad得到Bode图为:
然后结合之前得到的正激PCM模型(来至Cbasso的仿真书),得到环路增益为:
大家当然有疑问,你这样搞,靠谱吗?准确吗?对比PSPICE的结果如何?
在PSPICE里,进行交流分析得到环路增益的bode图为:
可以看到仿真和Mathcad的结果非常接近,穿越频率Fc= 2.83KHz ,Pm = 43deg。到此也可以证明对UC3907的传递函数建模的正确性,对以后的调试将有了更好的帮助。在这个传递函数中,出现了一个零极点,一个零点,一个误差放大器构成的极点,一个光耦上的RC滤波器构成的一个高频极点。

还有 由UC3907控制的正激拓扑的反馈环补偿设计与测试之二

内容:根据峰值电流模式控制的正激的小信号模型,得到输出/控制的传递函数后。然后对UC3907控制的反馈环推导,也得到了输出/反馈的传递函数。再该电源控制IC(NCP1252A),在FB引脚内部有3.5K的上拉电阻(上拉电压6V到地最大电流1.5mA),并将FB引脚电压衰减3倍后送到PWM比较器,用作对峰值电流的控制。
更多的详细分析请看“阅读原文”

↓↓↓


    关注 世纪电源网


微信扫一扫关注公众号

0 个评论

要回复文章请先登录注册