反激式開關電源的環路分析與設計

環路設計直接影響到電源的性能[1]，本文以最常用的反激電源為例，分析了環路穩定的條件以及環路設計的方法，并通過實驗驗證了該方法的可行性。
1 反激電源環路與常見環節的分析
反激式電源的系統模型如圖1所示[2]。
其中KPWM和KLC為功率部分放大倍數，KLC表示次級等效電感與濾波電容構成的濾波器的放大倍數，Kfb是反饋分壓部分的放大倍數，Vref是參考電壓，Kea是誤差放大器的放大倍數，Kmod是調制器的放大倍數。可以得到開環傳遞函數為：

反饋系統穩定一般要求其開環傳遞函數的幅相頻特性曲線小于等于-10 dB的幅值裕度和45°~60°的相位裕度。在低頻段有較高的增益以保證輸出電壓的精度，在中頻段有較高的頻率范圍以加快系統的響應速度，在高頻段有較快的衰減速度，以抑制高頻紋波[3]。在反激電源中，當一個電源基本參數確定時，KPWM、KLC、Kfb、Vref、Kmod也相應確定，系統的開環傳函只能通過誤差放大器Kea來調節。調節誤差放大器Kea實際就是調節系統零極點的個數及其分布位置，以滿足系統需要的相位裕度和幅值裕度。在實際設計時，先畫出除了誤差放大器之外部分的伯德圖，根據需要確定合適的補償器類型，計算補償器參數，并進行實際電路調試，以確定最優的補償參數。
本文以一款多路輸出電源為例，分析了電源功率部分和環路的設計過程。

參考文獻
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