. : New eShop! - Mobilní verze - Pandatron.cz - Pandatron.sk - Diskuzní fórum - Zakázkový vývoj : .
 
Power tipy XXV - Zlepšení regulační odezvy zdroje - část 2

Power tipy XXV - Zlepšení regulační odezvy zdroje - část 2

Pokračování rozboru techniky zlepšení regulační odezvy napájecího zdroje. Nyní se zaměřením na chybový zesilovač a jeho kompenzaci.

Dnes bych rád navázal na téma zlepšení regulační odezvy napájecího zdroje, kterému jsme se věnovali v Power Tip 23. Minule jsme se spolu zaměřili na funkci zpětnovazební smyčky s paralelním regulátorem TL431 a zároveň jsme si přiblížili metody rozšíření regulačního obvodu. Našim cílem přitom bylo zlepšení odezvy regulátoru na změnu zátěže. Nyní na toto téma volně navážeme, takže pokud jste uvedený díl ještě nečetli, doporučil bych vám tak učinit.

Výkonový stupeň obvodu vychází z proudového režimu řízení regulátoru typu flyback s kondenzátorem ve výstupním filtru a jednopólovým usměrňovačem. Obrázek 1 ukazuje blokové schéma regulačního obvodu, který jsme si pro naše potřeby mírně zjednodušili. Na levé straně obvodu je umístěn klasický chybový zesilovač, prezentovaný jako integrační prvek. Pravý blok je tvořen optronem, který nám v obvodu zajišťuje požadovaný zisk a zároveň se stará o proudový režim regulační smyčky. Výsledkem celého obvodu je kombinace zisku K2, bloku zatěžovacího rezistoru (R) a výstupního kondenzátoru (C).


Obr. 1: Zjednodušené blokové schéma regulačního obvodu se dvěma smyčkami

V příkladu, uvedeném ve zjednodušeném blokovém diagramu na obr. 1, jsou dvě zpětné vazby. První je vedena přes integrátor, kde je výstupní napětí porovnáváno s referenčním napětím, a druhá porovnává výstup integrátoru s výstupním napětím zdroje. Frekvenční charakteristiky uvedených bloků jsou na obr. 2. Modrá křivka prezentuje výkonový stupeň, který však nevyniká velkou reakční flexibilitou. Zatěžovací odpor je jednoduše nastaven výstupním napětím a proudem. Naproti tomu hodnota filtračního kondenzátoru je určena podle konkrétních požadavků na zvlnění, spínací frekvenci a samozřejmě i předpokládané změny v obvodu zátěže.

Máme tak zajištěnu dobrou kontrolu nad ziskem v obvodu optočlenu a proudového řízení napájení. Červená křivka je odpověď výstupního napětí na vstup výkonového stupně. Pokud bychom však v obvodu kompenzace použili pouze základní integrační článek, výrazně bychom si omezili možnosti ovlivnění napájecího zdroje. U vysokých frekvencí se totiž zisk z Vout na vstup výkonového stupně rovná jedné.

Jedinou možností, kterou bychom v tom případě měli k dispozici, je možnost určení nulové hodnoty. To je dáno tím, že zisk integrátoru se vždy rovná pouze jedné. Na obr. 2 je kompenzace nuly shodná s obvodem výkonového stupně zdroje pro jednopólový roll-off. Všimněte si, že od vyrovnání zisku na hodnotu jedna je kompenzace výkonového stupně nastavena na 0 dB.


Obr. 2: Omezení frekvenčního pásma provozem chybového zesilovače s integračním režimu

Často se však stává, že integrační člen není schopen zajistit dostatečnou šířku pásma pro požadované přechodové odezvy. Jednoduché zlepšení spočívá v úpravě základního integračního zesilovače Type-1 do uspořádání, obecně označovaného jako Type-2. Úprava na Typ-2 spočívá v přidání odporu do série s integračním kondenzátorem a přidáním paralelního vysokofrekvenčního kondenzátoru pro druhý řád, tedy nulovou frekvenční odezvu. Obrázek 3 ukazuje aktualizovanou frekvenční odezvu s druhým typem zesilovače. V tomto případě nejsme omezeni ziskem 0 dB, ale jako výchozí zisk obvodu můžeme použít například 10 dB. To umožňuje úpravu kritické frekvence (kde je součet obou křivek roven 0 dB), v podobě zvýšení například z 2 kHz až na 6 kHz. Rovněž si všimněte vyšší frekvenční charakteristiky. Tím jsme její střed umístili nad kritickou frekvenci, omezující citlivost regulátoru na vnější rušení. Navíc stejně jako v případě základního integrátoru, ani zde zisk díky kompenzacím neklesne pod úroveň 0 dB.


Obr. 3: Kompenzátor Typ-2 zvyšuje šířku pásma

Čím vyšší je dělicí kmitočet chybového zesilovače typu 2, tím lepší je odezva regulačního obvodu na změnu v zátěži. Obrázek 4 ukazuje výrazné zlepšení druhé verze integračního zesilovače na skokovou odezvu zátěže. Obvod byl simulován v programu P-Spice a to při použití shodných hodnot výstupní zátěže. Jak se dalo očekávat, trojnásobný posun šířky pásma vede k trojnásobnému zlepšení reakce obvodu na skokovou změnu na výstupu zdroje.


Obr. 4: Chybový zesilovač typu 2 poskytuje až trojnásobné zlepšení přechodové odezvy regulátoru

Přidejte se k nám i příště, kdy budeme diskutovat o přenosu vysokofrekvenčního proudu vodičem.

Více informací o tomto a dalších řešení napájení, navštivte adresu: www.ti.com/power-ca.

Autor: Robert Kollman, Texas Instruments







GooglePlus1 FaceBook Twitter del.icio.us DiGG Google StumbleUpon Google Buzz Email RSS PDF Tisk
Příbuzné články:
Power tipy I - Výběr správné pracovní frekvence spínaného zdroje
Power tipy II - Jak omezit vliv rušení zdroje
Power tipy III - Tlumení vstupního filtru - Díl 1 z 2
Power tipy IV - Tlumení vstupního filtru - Díl 2 z 2
Power tipy V - Záporné napětí ze snižujícího regulátoru
Power tipy VI - Správné měření napájecího zdroje
Power tipy VII - Efektivní napájení výkonových LED
Power tipy VIII - Omezení EMI technikou rozprostřeného spektra
Power tipy IX - Odhad nárůstu teploty výkonových součástek
Power tipy X - Přechodová odezva napájecího zdroje
Power tipy XI - Řešení ztrát v obvodu napájení
Power tipy XII - Maximalizování účinnosti napájecího zdroje
Power tipy XIII - Omezte ztráty v jádře indukčnosti
Power tipy XIV - Zdroj topologie SEPIC zajišťuje vyšší účinnost
Power tipy XV - Levný a výkonný budič LED
Power tipy XVI - Tlumení propustného měniče
Power tipy XVII - Komutační obvod u Flyback regulátoru
Power tipy XVIII - Jednoduché zlepšení stability regulátoru
Power tipy XIX - Snadné získání více záporných napětí
Power tipy XX - Parazitní rezonance v napájecím zdroji
Power tipy XXI - Hlídejte RMS proud kondenzátorů
Power tipy XXII - Vyhněte se častým problémům s chybovým zesilovačem
Power tipy XXIII - Zlepšení regulační odezvy zdroje - část 1
Power tipy XXIV - Převod paralelní impedance na sériovou
Power tipy XXV - Zlepšení regulační odezvy zdroje - část 2
Power tipy XXVI - Přenos vysokofrekvenční energie vodičem
Power tipy XXVII - Paralelní řazení napájecích zdrojů
Power tipy XXIIX - Krátkodobé zvýšení teploty v obvodech MOSFET - část 1
Power tipy XXIX - Krátkodobé zvýšení teploty v obvodech MOSFET - část 2
Power tipy XXX - Síťový zdroj s obyčejným obvodem
Power tipy XXXI - Poměr vnitřních odporů v synchronním regulátoru
Power tipy XXXII - Pozor na proudy v regulátorech SEPIC – část 1
Power tipy XXXIII - Pozor na proudy v regulátorech SEPIC – část 2
Power tipy XXXIV - Jednoduchý izolovaný napájecí zdroj
Power tipy XXXV - Omezení parazitní kapacity v transformátorech

Komentáře:
Název příspěvku: Vaše jméno: host
                 
  Zakázat formátování [Zakáže kódování a nahrazování smajlíky.]
Připojit soubory
reklama:
M66 QUECTEL
Quad-Band GSM/GPRS SMD modul s Bluetooth a rozměry 15,8 x 17,7 mm.
Skladem od 289 Kč

Informace uvedené v článcích jsou platné v době jejich vydání a samotné články jsou určeny pouze jako zdroj informací. Autor článku ani správce webu nenesou žádnou zodpovědnost za případné újmy na majetku a zdraví. Názvy společností a výrobků, loga a další multimediální materiál mohou být ochrannými známkami příslušných společností.
RSS kanály: | |
+420 723 846 377
info@pandatron.cz
Všechna práva vyhrazena | mobilní verze | © Copyright 2000 - 2016 ISSN 1803-6007