[吐血上传] 手把手教你采用PI 设计电源buck电路的峰值电流模式电源

huangfan · 发表于 2010-4-17 18:27:20

原理图 (原文件名:原理图.JPG)

输入电压20V的负载阶跃相应 (原文件名:20V.JPG)

输入电压32V的负载阶跃相应 (原文件名:32V.JPG)

原理图ourdev_547096.zip(文件大小:3.56M) (原文件名:buck PCM.zip)

fakeige · 发表于 2010-4-19 13:14:38

谢谢楼主上个仿真也非常棒强烈支持吐血系列...

tear086 · 发表于 2010-4-19 13:15:39

收藏，谢谢楼主哥。

eworker · 发表于 2010-4-19 14:05:05

不错

longquan · 发表于 2010-4-19 16:49:14

非著名电源工程师又来了

一定要拜读

shiqiang · 发表于 2010-4-19 17:12:23

狂顶

zhengrob · 发表于 2010-4-19 17:54:11

电路图文件打不开.

iczibm · 发表于 2010-4-20 19:10:19

学习

huangfan · 发表于 2010-4-21 12:40:43

六楼，我上传的是PDF的压缩包，请自己重新确认一下。

ksniper · 发表于 2010-4-21 12:42:53

mark 等教学

ksniper · 发表于 2010-4-21 12:48:46

呵呵原来pdf 27页包括教学了

huangfan · 发表于 2010-4-21 12:55:54

这个文章中“BUCK CPM”设计参数要求和“[吐血上传]手把手教你如何采用PID 设计电源buck电路的电压模式反馈环路稳定性（Multisim 10彷真）”中的完全一样，主功率参数也完全一致（电感电容的参数）。主要目的是对“峰值电流模式（PCM）”和“电压模式（VM）”做一个对比。

实验发现，峰值电流模式的主要优点有
1、不再需要给MOSfet做过流保护（如果没有更多的可靠性要求）；
2、因为峰值电流模式功率级传递函数是个二阶系统，而电压模式功率级传递函数是个三阶系统，所以补偿放大器（Compensation amplifier），更易于调试稳定；

zhengrob · 发表于 2010-4-21 12:58:03

winzip解压报错说文件坏了。我看看是不是我的winzip有问题。

huangfan · 发表于 2010-4-21 13:11:10

1、在开关电源行业，几乎没有人把反馈放大器叫什么“PI放大器”或“PID放大器”，我之所以用这个名字不过是个噱头。搞电源的人更多是叫它“误差放大器（error amplifier）”或“补偿放大器（Compensation amplifier）”，因为PID这种概念无助于对反馈系统的理解，我还是初学者的时候，经常被这个概念搞的一头雾水。我个人认为叫补偿放大器比较准确，因为对于一个反馈系统，你要知道这个系统的原始传递函数，要知道希望得到的传递函数，然后逆推回补偿系统的传递函数，比如在10Khz处需要补偿的频率是多少。

2、这个实验实际上，去年就已完成，但有两个问题没有解决
（1）、我迄今为止没有找到峰值电流模式功率级传递函数（s域小信号模型）的推导过程，我找到z变换的推导过程，但没看懂。所以这个电源的补偿放大器是调出来的，而不是算出来的，这是这片文章的遗憾之处；

（2）、怀疑UC3842存在设计缺陷。

snail0204 · 发表于 2010-4-21 13:13:25

学习了

huangfan · 发表于 2010-4-21 13:16:18

怀疑UC384X有缺陷不能妄下结论，有图有真相，详见上传PDF的最后部分
分别采用TI和ON 的不同IC测试

请赐教！

fakeige · 发表于 2010-4-22 14:47:05

楼主能否放出仿真文件?共大家学习一下软件,可能电源仿真用orcad或者saber的人更多点,multisim实在苦手...

还有谢谢楼主对斜坡补偿部分的推导,可能因为容易调试,这方面的推导资料好像很难找啊,佩服楼主的治学态度

hongyancl · 发表于 2010-4-22 15:31:51

回复【楼主位】huangfan
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dddddddddddd

sangreal · 发表于 2010-4-22 17:27:17

谢谢楼主无私分享

jielove2003 · 发表于 2010-5-8 17:29:21

好帖收藏

rkfch · 发表于 2010-5-8 18:45:03

mark

fiction · 发表于 2010-5-8 19:14:27

很专业啊收藏、

eastbest · 发表于 2010-5-8 19:47:58

附件下载不了啊

at90s · 发表于 2010-5-8 20:26:17

mark

Crazy_Rain · 发表于 2010-5-10 11:41:23

几个问题：

1）输入20-30V为什么要用光耦驱动，感觉是多此一举（成本问题）。。

2）这里的电流反馈运放，感觉似乎不需要反相放大的，应该是使用错误（用3842直接在电阻上取样就行了，。。成本就算不重要，也是多此一举的。。）

3）4A的输出，用60A的二极管，90A的MOSFET。。。严重的浪费。。

4）那两个串联了2欧姆电阻的电解电容，实在不清楚用意。。

交流一下。。

Crazy_Rain · 发表于 2010-5-10 11:47:08

还有，3842的启动电压为16V，请问楼主的15V是怎么启动的？？？？？？

huangfan · 发表于 2010-5-10 12:41:15

楼上。3842是直流电源供电，在IC启动后，VCC在调到15V。

请赐教！

Crazy_Rain · 发表于 2010-5-10 12:49:17

那启动之前是谁供电呢？？

huangfan · 发表于 2010-5-10 12:53:29

回复【16楼】fakeige
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现在不是很方便上传仿真文件，以后有机会再上传！

zjinkui · 发表于 2010-5-10 12:53:51

资料很棒

huangfan · 发表于 2010-5-10 12:54:16

回复【27楼】Crazy Rain
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直流电源单独供电！

huangfan · 发表于 2010-5-10 12:59:04

(原文件名:更正原理图.jpg)

原理图错误更正

Crazy_Rain · 发表于 2010-5-10 13:03:02

回复【30楼】huangfan
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。。。太“强悍”。。。看来这个东东仅仅是作学习用的。。。

在校的大学生就是这样，做东西基本不考虑成本。。，同样的性能，真正的工程师可以用1/4的成本实现！

（我并不是想强调东西越便宜越好，只是那些多余的钱完全可以花在更有价值的地方。。。）

Crazy_Rain · 发表于 2010-5-10 13:10:14

回复【31楼】huangfan
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呵呵，这样改还是不免多此一举。。，既然都改了，为什么不直接把运放去掉呢？？？（宽带运放的成本比3842还高！）

。。。这又引发了一个问题。。你的图看来是刚刚改的，在没改之前，你的电路是怎么做出来的？？？？

huangfan · 发表于 2010-5-10 13:14:41

回复【24楼】Crazy Rain
几个问题：
1）输入20-30v为什么要用光耦驱动，感觉是多此一举（成本问题）。。
2）这里的电流反馈运放，感觉似乎不需要反相放大的，应该是使用错误（用3842直接在电阻上取样就行了，。。成本就算不重要，也是多此一举的。。）
3）4a的输出，用60a的二极管，90a的mosfet。。。严重的浪费。。
4）那两个串联了2欧姆电阻的电解电容，实在不清楚用意。。
交流一下。。
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这篇文章的目的是向网友介绍BUCK 峰值电流模式的反馈环路设计，而不是教你做一个产品
1、除了光耦和变压器驱动，还有什么好的驱动方式？
2、图纸有错误
3、实验室的东西，不是产品，手头上有什么就用什么，所以才可以给网友分享
4、推荐你看“[吐血上传]手把手教你如何采用PID 设计电源buck电路的电压模式反馈环路稳定性（Multisim 10彷真）”

huangfan · 发表于 2010-5-10 13:22:53

回复【32楼】Crazy Rain
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大哥，我在给MOTO和NOKIA做电源的时候当然会严格按“Specification”的要求来做，这当然涉及的到成本、体积、效率、寿命、工作环境、EMI、安规……

再说一遍，这不是产品！你对一篇讨论环路问题的文章讲什么成本问题，这不是鸡同鸭讲吗？

huangfan · 发表于 2010-5-10 18:54:30

回复【36楼】Crazy Rain
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既然是教人做的，为什么不用好一点的例子呢（况且这个图还是有错误、以及一些让人摸不着头脑的地方的。）？？反正这也在你的能力范围之内。。。动动脑动动手画一下就完事了。。
这让人想到大学里的模电教程。。
您别冲动。。我没有攻击您的意思，既然愿意把东西摆到论坛来，交流自然是最重要的。谈一些有益于初学者（或许，对你我也有益）的想法，不要紧吧？？
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---A：为什么不用好一点的例子呢？
——S：欢迎你提供一个好一点的例子，供网友学习一下！

---A: 交流不要紧吧？
——S：如果对3842的供电电压，电流采样电路有疑问的话，这当然是交流，而且我很欢迎！但对一篇讨论环路问题的文章讲什么成本问题，这是交流吗？我认为这是找骂！

huangfan · 发表于 2010-5-11 13:31:45

回复【45楼】Crazy Rain
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——A：我这篇文章有没有硬伤？
——S：有！

——A：在哪里？
——S：在buck功率级的小信号推导，很遗憾至今我尚未找到我能向buck电压模式那样推导而且能看得懂的文章（中文的包括英文的）。如果有谁能在这方面给一些指导将不胜感激！我希望能看到buck峰值电流模式的推导过程。

——Ａ:为什么如此热衷buck峰值电流模式的小信号推导？
——S：因为我这个电路主要是依据自己的工作经验调出来的。可是，对于没有经验的工程师如何设计？如果一个初学者掌握的小信号设计反馈环路的方法，我管你具体实现电路是什么样的电流采样方法，都能实现设计任务书关于相位欲度、幅频欲度的要求。

——：在说一遍，对于主要讨论环路设计的文章，所以各部分电路要尽可能简单，特别是要易于分析，可以比较简单的采用数学方法进行等效。因为，我是一个非常看重计算的工程师！你不跟我讲零极点，而却跟我讲驱动、上电、电流取样……，来跟我抬杠，我只能感到这事鸡同鸭讲，很反感！

ifree64 · 发表于 2010-5-16 01:54:04

gushuailove · 发表于 2010-7-27 22:32:48

xyyy · 发表于 2010-8-9 13:27:06

回复【24楼】Crazy Rain
几个问题：
1）输入20-30v为什么要用光耦驱动，感觉是多此一举（成本问题）。。
2）这里的电流反馈运放，感觉似乎不需要反相放大的，应该是使用错误（用3842直接在电阻上取样就行了，。。成本就算不重要，也是多此一举的。。）
3）4a的输出，用60a的二极管，90a的mosfet。。。严重的浪费。。
4）那两个串联了2欧姆电阻的电解电容，实在不清楚用意。。
交流一下。。
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1）作者是“集多个电路于一体”，试验用的，没有实用价值。这个问题不必较真。问题3）同样如此。
安森美的以42.5V为界

(原文件名:安森美.jpg)

问题4）定性分析不准确，所以经常有人一看到LC就说会振荡，一看到容性负载就说不稳定，，，，这个电路前面加LC减小EMI后至少变为3阶的了，图中用单极点单零点肯定补偿不了的。

定量分析表明，输入级的LC电路它的输出电阻远小于后面级联的功率级输入阻抗，就不会影响原来（未加LC）电路的稳定性。所以如下图：

(原文件名:333.JPG)

xinhurenfengsl · 发表于 2010-10-27 11:34:06

xuexi学习

liudeen · 发表于 2010-12-2 22:25:07

我最近的作业就是要做个buck电路，谢谢楼主分享

Pmin-wei · 发表于 2010-12-24 23:16:27

学习了

lyk07351 · 发表于 2011-2-12 17:42:41

呵呵，好东东，谢谢！

strongtang · 发表于 2011-2-14 10:41:28

mark

gloryzkl · 发表于 2011-2-14 23:36:48

刚想对比研究五种控制模式…

updown · 发表于 2011-2-15 10:52:11

remind

davidd · 发表于 2011-2-22 21:28:22

mark

yeh2000 · 发表于 2011-5-13 21:07:43

下载不了！

zzb1987 · 发表于 2012-11-16 11:29:07

huangfan 发表于 2010-5-11 13:31
回复【45楼】Crazy Rain
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楼主，我这有一个和你一样的电路图，不知你感兴趣否？解答疑惑

zzb1987 · 发表于 2012-11-16 11:32:59

说实在，那些参数我至今没弄明白怎么来的？尽管我在想尽办法弄明白它种种，奈何收效甚微，望楼主解答疑惑（注：已看过楼主的吐血系列PID控制），遇到这篇文章喜出望外

huangfan · 发表于 2013-8-10 09:00:46

zzb1987你好，我最近会从新发布一版BUCK峰值电流模式的文档，请留意论坛信息

孩子莫悲伤 · 发表于 2013-10-24 19:53:03

楼主，图片没了，压缩包也没了。。。

最近在仿真，出不来结果，就来学习了

R88 · 发表于 2013-12-11 22:30:47

huangfan 发表于 2013-8-10 09:00
zzb1987你好，我最近会从新发布一版BUCK峰值电流模式的文档，请留意论坛信息 ...

谢谢楼主，新版本的发布了么？？期待。。

楼主看您发的文档产生了一些疑问，不知道你有时间解答一下么？

deadline2012 · 发表于 2014-3-8 12:21:41

mark一下，过会儿看看

爱啃苹果的葱 · 发表于 2014-9-16 15:40:00

谢谢！下来看看！

wang55 · 发表于 2014-11-13 09:30:21

好资料，多谢楼主分享。

thzbigone · 发表于 2014-11-13 10:00:57

PI有个专门软件可以帮你做电路图，包括变压器参数。

还是很方便的，虽然实际值有偏差。

梦幻之旅 · 发表于 2015-12-15 15:34:38

旧帖新顶

zzsczz · 发表于 2023-6-21 11:44:43

附件挂了

[吐血上传] 手把手教你采用PI 设计电源buck电路的峰值电流模式电源

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