h1_key

当前位置:首页 >新闻资讯 > 技术文章>亚德诺>DC-DC转换器如何改善你的动态环路响应?
DC-DC转换器如何改善你的动态环路响应?
2022-09-19 590次

  DC-DC转换器通过反馈控制系统,将不断变化的输入电压转换为(通常)固定的输出电压。反馈控制系统应尽量保持稳定,以避免出现振荡,或者发生最糟糕的情况:输出未经调节的输出电压。控制系统的速度应尽可能快,以响应动态变化,例如快速输入电压变化或输出端的负载瞬态,并最大程度地减少调节后的输出电压偏差。为了表示控制环路的行为,可以使用典型的Bode图来显示环路的相移和增益随频率的变化。此控制环路可以通过模拟或数字技术实现。

  有些数字电源提供控制环路优化,可以极快地对动态影响做出响应。图1ADP1055 控制器IC的电路示例,该电路具有数字控制环路优化功能。数字控制器为设计人员提供诸多控制功能,有些甚至在运行期间也可以进行动态控制。图2展示了可通过ADP1055评估软件控制的各种ADP1055功能。

  

1.png 

  图1. ADP1055数字开关稳压器的全桥应用。

  

2.png 

  图2. 数字电源使得设计人员能够通过图形用户界面,轻松管理电源参数。

  非线性增益/响应函数提供了一项与控制环路相关的极为有趣的设置选项,该设置通过滤波器按钮访问。非线性增益/响应 支持对控制环路实现动态,例如,在负载瞬变之后立即进行动态调整。电源在经历很大的负载瞬变之后,其输出电压通常 在理想的整流电压值上下浮动。在仅采用模拟器件的控制环路中,选择控制环路和电源功率级器件,可以最大程度降低电压在大部分可预期情况下的浮动。数字可调控制环路(例如ADP1055中的一个特征)的优势在于:可以即使调整环路的响应,以在差异甚大的各种情形下实现补偿。

  图3显示了控制此功能的界面。图中用蓝色曲线表示输出电压在经历由高至低的负载瞬变后的典型行为。可以看出,稳压器输出端的电压响应通常会出现过冲。当输出电压超过某些阈值时,可以通过简单增加控制环路增益来最大程度减小过冲。

  

3.png 

  图3. 根据输出电压状态设置控制环路增益。

  在图3的示例中,设置的标称输出电压为12 V。可调控制环路增益可以设置为多个值,具体由输出电压决定。例如,如果因为 误差放大器的增益增加,使得电压升高至12.12 V以上,则可以在对应的下拉菜单中设置控制环路。还有三个其他的电压阈值高 于12.12 V,可以使用独立的增益设置。注意,这些增益设置与在设计稳压环路时设置的极点和零点完全无关。

  通过可调、基于电压的增益设置可以查找更快响应电压过冲的控制环路设置,由此优化输出电压反馈控制的质量。注意,正 常工作时,经优化的控制环路特性不会受到影响。可以使用数字控制器(例如ADP1055)在特定条件下(例如在经历负载瞬变之后)动态调节控制环路,但采用传统的模拟控制环路时则很难实现。

 

  ADI(亚德诺) ADP1055

  ● 工作温度范围为−40 °C至+125 °C,125 °C时的EEPROM数据保持期限为15年

  ● 兼容PMBus修订版1.2

  ● 带命令屏蔽的32位密码保护

  ● 64个地址选择(16个基址,可扩展至64个)

  ● 6个PWM控制信号,625 ps分辨率

  ● 占空比双倍更新速率

  ● 数字控制环路(PID + 额外极点或零点可配置能力)

  ● 可编程环路滤波器(CCM、DCM、低温/正常温度)

  ● 频率同步

  ● 软启动和软停止功能

  ● 平均和峰值恒流模式

  ● 外部PN结温检测

  ● 4个GPIO(2个GPIO可配置为有源箝位PWM)

  ● 快速线路电压前馈

  ● 用于优化效率的自适应停滞时间补偿

  ● 扩展黑盒数据录制能力以记录故障

 

  • ADI亚德诺精密数模转换器系列入门
  • 精密数模转换器(DAC)是高性能信号处理系统的关键数据转换组件,这些DAC被用于多个细分市场和应用。例如,通信行业的无线与有线应用,工业市场从80系统到大型工业控制器,医疗系统中的患者监测或成像系统等。
    2023-10-31 218次
  • 无需更换/拆除设备,智能带入边缘IO-Link技术?
  • 传感器信号传输存在数据隔离的瓶颈?手动改传感器配置就可能导致产线停产?....这些传统工业自动化的痛点在产业转型不断深化的今天来看异常显著。为了克服此类挑战,IO-Link技术应运而生,它的出现为传感器和执行器提供高速、双向的数字数据通信,给工厂车间带来优秀的灵活性和可配置性,也将智能带入了边缘。
    2023-08-02 308次
  • 基于简单降压控制器精密双极性电源
  • 用于生成电源的最常用拓扑结构是降压转换器。但是,这种拓扑结构仅限于从高于输出的输入电压产生正输出。当输入电压低于输出电压时,不能直接利用它来产生负电压或提供稳定的输出。产生输出的这两个方面在汽车电子中均很重要,因为需要负电压来为放大器供电,或者当输入电压轨显著降低时,在冷起动的情况下整个系统必须连续正常工作。今天我们详细介绍在SEPIC、Cuk和升压转换器中使用简单降压控制器的方法。
    2023-07-18 290次
  • 如何选择基准电压源
  • 基准电压源只是一个电路或电路元件,只要电路需要,它就能提供已知电位。这可能是几分钟、几小时或几年。如果产品需要采集真实世界的相关信息,例如电池电压或电流、功耗、信号大小或特性、故障识别等,那么必须将相关信号与一个标准进行比较。每个比较器、ADC、DAC或检测电路必须有一个基准电压源才能完成上述工作(图1)。将目标信号与已知值进行比较,可以准确量化任何信号。
    2023-07-17 314次
  • 小尺寸高性能电源管理IC延长续航
  • 小尺寸高性能电源管理IC,长续航关键所在。以TWS耳机、可穿戴设备手表为例,消费类产品在保持轻巧造型设计的前提下,迫使电子电路需要在极小的尺寸以内,这也推动了包括电源管理IC在内的半导体解决方案的集成化趋势,功率器件的占板面积和封装应做到尽可能小,高转换效率也是一个关键的设计要素。
    2023-07-04 270次

    万联芯微信公众号

    元器件现货+BOM配单+PCBA制造平台
    关注公众号,优惠活动早知道!
    10s
    温馨提示:
    订单商品问题请移至我的售后服务提交售后申请,其他需投诉问题可移至我的投诉提交,我们将在第一时间给您答复
    返回顶部