ufolog писал(а):
я так понял, слишком высокая частота резонанса не есть хорошо?
Во-первых, слишком высокая частота среза фильтра говорит о его малой эффективности (плохо давит пульсации). Во-вторых, резонансный пик фильтра попадает в ту область (в данном случае), где скомпенсированная ЛАФЧХ должна пересекать нулевой уровень (единичное усиление).
И так, приступим к коррекции имеющейся ЛАЧХ.
Сначала выберем частоту нулевого уровня. Чем выше эта частота, тем выше быстродействие регулятора напряжения. Однако, как говорилось раньше, регулятор на основе ШИМ может считаться относительно линейным на частоте, которая (по крайней мере) на порядок ниже частоты ШИМ. В нашем случае частота ШИМ преобразователя равна 75 кГц. Однако, после выпрямителя, частота пульсации ШИМ удваивается и равна 150 кГц. Следовательно, частота нулевого уровня ЛАЧХ не должна превышать 15 кГц. Именно это максимальное значение и выберем.
Исходя из критерия устойчивости, скорректированная ЛАЧХ должна пересекать нулевой уровень с наклоном -20дБ на декаду (10-ти кратное изменение частоты). При этом фазовый сдвиг находится в области -90гр. Это гарантирует устойчивость. Качество регулирования определяется
запасом по фазе и запасом по амплитуде.
И так, мы имеем исходную ЛАЧХ.
В данном случае нам повезло и ЛАЧХ в области 15кГц имеет требуемый наклон. Чтобы в этом удостовериться, достаточно этот наклон измерить по графику, либо просто посмотреть на фазовый сдвиг. Коэффициент передачи на частоте 15 кГц также близок к 0 дБ.
Единственно, что стоит сделать, обеспечить наклон -20 дБ в области низких частот. Эта мера устранить статическую ошибку выходного напряжения преобразователя. Для этого можно использовать пропорционально-интегральное (ПИ) звено. В принципе подобное звено уже используется в предлагаемомо преобразователе. Надо только оптимизировать его параметры.
Дополним частотную модель преобразователя ПИ звеном.
Архив с модельюЗдесь E2 имитирует усилитель ошибки ШИМ-контроллера UC3825.
Коэффициент передачи ЛАЧХ преобразователя на частоте 15 кГц был близок к 0дБ. Следовательно, коэффициент передачи корректирующего звена также должен быть равен 1. Для этого необходимо обеспечить равенство R6 = R4 = 33k.
Угловую частоту (частоту перегиба) ПИ-цепочки выберем на порядок ниже частоты нулевого уровня - 1500 Гц.
В этом случае ёмкость С4 можно рассчитать по формуле:
C4 = 1/(2*pi*1500*R6) = 1/(2*pi*1500*33000) = 3.3 нФ
Подставляем рассчитанные значения в модель преобразователя и смотрим его переходной процесс при включении.
А вот так было раньше