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關于開關電源雙閉環的一個疑問

本人現在做一個boost+buck電路的實驗,采用電壓外環,電流內環,設置好PI參數后,能穩定輸出電壓,但現在又個現象,輸出的占空比變化很快,也變化很大,一下50%,一下80%,占空比不停的變化可以理解,但變化的幅度這么多就不是很理解了,請問各位大俠,這是正常的嘛

最新進展:我調節電流內環P值時,發現,P越小,占空比穩定的范圍越寬,比如:P取0.2時,占空比高于80%就穩定,低于80%時占空比不穩定,我將P取0時,發現占空比就穩定了,請大俠賜教這是什么原因?

小弟不才,剛學會用雙閉環控制,問題愚蠢,讓大家見笑了!

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2010-08-26 19:14

不正常。

一般正常穩定工作的時候,占空比是穩定的。

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bake_ql
LV.5
3
2010-08-26 20:03
你的環路不穩定吧,電流環要是Peak current需要諧波補償,還有就是內外環要相差大些,內環快,外環慢。
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2010-08-27 09:36
@bake_ql
你的環路不穩定吧,電流環要是Peakcurrent需要諧波補償,還有就是內外環要相差大些,內環快,外環慢。

內環是平均電流模式,內外環相差大點是什么意思,是不是 如果開環的話,電壓環的P值大于電流環的P值?

小弟愚笨,還望高手賜教!

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2010-08-27 09:36
@whan_super
內環是平均電流模式,內外環相差大點是什么意思,是不是如果開環的話,電壓環的P值大于電流環的P值?小弟愚笨,還望高手賜教![圖片]
支持下
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2010-08-27 09:36
@讓你記得我的好
不正常。一般正常穩定工作的時候,占空比是穩定的。
那請問我這將怎樣改進呢?
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2010-08-27 10:56

問題還在延續,繼續請教!

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2010-08-27 13:08

繼續求教,自己頂起來

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2010-08-27 13:23
@whan_super
那請問我這將怎樣改進呢?

調節PID參數,要么你可以靠經驗來調。要么你可以把你電路的傳遞函數推導出來,要么你有儀器把波特圖測出來然后再去補償。

除此我也不知道還有什么好辦法。

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whan_super
LV.3
10
2010-08-27 15:45
@讓你記得我的好
調節PID參數,要么你可以靠經驗來調。要么你可以把你電路的傳遞函數推導出來,要么你有儀器把波特圖測出來然后再去補償。除此我也不知道還有什么好辦法。
 這是我設計的雙閉環圖,主題是根據我的一個畢業的師兄改過來的,電壓外環、電流內環,我現在不斷增大右下角的那個300k電阻的時候,發現占空比就越來越穩定,減小就穩定性越來越差,最后將300K去掉的時候,占空比就穩定下來了,從0到100%占空比都比較穩定,請問我將300k斷開的時候,那電流環就只有積分了,沒有比例了,這樣好像不好吧,比例一定需要的。
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bode
LV.9
11
2010-08-27 15:53
@whan_super
內環是平均電流模式,內外環相差大點是什么意思,是不是如果開環的話,電壓環的P值大于電流環的P值?小弟愚笨,還望高手賜教![圖片]

意思就是 形成雙閉環的時候,

電流在內環,電壓要在外環,

電流環的帶寬要大于電壓環的帶寬~

形象一點就是:電壓環在外面指揮電流內環,就是一個慢性子領導去指揮一個急性子的員工,這樣的話,工作還玩得成;要是一個急性子領導去指揮一個慢性子員工,領導要被急死,員工要被憋死~

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bode
LV.9
12
2010-08-27 15:53
@whan_super
 這是我設計的雙閉環圖,主題是根據我的一個畢業的師兄改過來的,電壓外環、電流內環,我現在不斷增大右下角的那個300k電阻的時候,發現占空比就越來越穩定,減小就穩定性越來越差,最后將300K去掉的時候,占空比就穩定下來了,從0到100%占空比都比較穩定,請問我將300k斷開的時候,那電流環就只有積分了,沒有比例了,這樣好像不好吧,比例一定需要的。

兄弟,你這個控制環夠復雜的,運放就五六個~

改變某一個參數,并不改變雙環的性質,只是改變了帶寬~

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2010-08-27 15:57
@whan_super
 這是我設計的雙閉環圖,主題是根據我的一個畢業的師兄改過來的,電壓外環、電流內環,我現在不斷增大右下角的那個300k電阻的時候,發現占空比就越來越穩定,減小就穩定性越來越差,最后將300K去掉的時候,占空比就穩定下來了,從0到100%占空比都比較穩定,請問我將300k斷開的時候,那電流環就只有積分了,沒有比例了,這樣好像不好吧,比例一定需要的。

還是啊。你上邊不還有一路嗎?

只不過你這個是什么反饋啊,做的那么復雜。。。。。。

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bode
LV.9
14
2010-08-27 15:58
@讓你記得我的好
還是啊。你上邊不還有一路嗎?只不過你這個是什么反饋啊,做的那么復雜。。。。。。

是啊,看得頭暈~

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whan_super
LV.3
15
2010-08-27 15:59
@bode
兄弟,你這個控制環夠復雜的,運放就五六個~改變某一個參數,并不改變雙環的性質,只是改變了帶寬~

呵呵,是的啊,其實仔細看看,電路也很簡單,那些運放上面的電阻、電容只是一個慣性環節,低通的,,我現在將電流環的那個比例電阻300k斷開后,占空比就穩定了,這個對我主電路會有影響嗎?我現在還沒有上大功率,只有幾百瓦。

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whan_super
LV.3
16
2010-08-27 16:00
@bode
是啊,看得頭暈~
仔細看看,就不暈了,很簡單
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bode
LV.9
17
2010-08-27 16:02
@whan_super
仔細看看,就不暈了,很簡單

愚鈍阿~還是看著暈

 

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whan_super
LV.3
18
2010-08-27 16:02
@bode
意思就是形成雙閉環的時候,電流在內環,電壓要在外環,電流環的帶寬要大于電壓環的帶寬~形象一點就是:電壓環在外面指揮電流內環,就是一個慢性子領導去指揮一個急性子的員工,這樣的話,工作還玩得成;要是一個急性子領導去指揮一個慢性子員工,領導要被急死,員工要被憋死~
呵呵,比喻形象,我將電壓環的電容參數加大的時候,發現輸出電壓有點震蕩
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whan_super
LV.3
19
2010-08-27 16:05
@bode
愚鈍阿~還是看著暈 
采樣到的電壓,經過一個慣性環節后,與Vref相減后進行一個積分,下面就是一個比例,然后得到的值再和電流采樣的值進行積分比較,你再看看,暈么
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whan_super
LV.3
20
2010-08-27 16:06
@讓你記得我的好
還是啊。你上邊不還有一路嗎?只不過你這個是什么反饋啊,做的那么復雜。。。。。。

是啊,上面的那條路是就只有積分

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bode
LV.9
21
2010-08-27 16:07
@whan_super
采樣到的電壓,經過一個慣性環節后,與Vref相減后進行一個積分,下面就是一個比例,然后得到的值再和電流采樣的值進行積分比較,你再看看,暈么

我看到的,怎么和你說的不一致?

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whan_super
LV.3
22
2010-08-27 16:11
@bode
我看到的,怎么和你說的不一致?

我的每一個值都進行了2路比較,上面的那路是積分,下面的那路就只是將誤差來了個低通。

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whan_super
LV.3
23
2010-08-27 16:13
@讓你記得我的好
還是啊。你上邊不還有一路嗎?只不過你這個是什么反饋啊,做的那么復雜。。。。。。
以前師兄的圖就只有個電壓反饋,用的很好,我作了個改進,在電壓環節的基礎上加了個電流環
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2010-08-27 16:14
@whan_super
我的每一個值都進行了2路比較,上面的那路是積分,下面的那路就只是將誤差來了個低通。
那后來又并到一起,算什么?
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whan_super
LV.3
25
2010-08-27 16:18
@讓你記得我的好
那后來又并到一起,算什么?[圖片]

我是這樣理解的,電路運行的時候,先是下面的比例快速調節,如果下面的比例調節不為0,那么積分環節就要進行調節,改變輸出,最終將它調節成0

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whan_super
LV.3
26
2010-08-27 16:21
@讓你記得我的好
那后來又并到一起,算什么?[圖片]

可以理解成下面是粗調,上面是微調

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whan_super
LV.3
27
2010-08-27 16:25
@讓你記得我的好
那后來又并到一起,算什么?[圖片]
還記得那個圖嗎,我先刪掉了,不好意思,我是仿的,不要公開將師兄的知識占位己有,
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whan_super
LV.3
28
2010-08-27 19:44
@bode
意思就是形成雙閉環的時候,電流在內環,電壓要在外環,電流環的帶寬要大于電壓環的帶寬~形象一點就是:電壓環在外面指揮電流內環,就是一個慢性子領導去指揮一個急性子的員工,這樣的話,工作還玩得成;要是一個急性子領導去指揮一個慢性子員工,領導要被急死,員工要被憋死~

bode大哥,今天下午我將PI參數調整了一下,發現我的參數好像與你說的相反,電壓環積分參數很小,電流環的倒是很大的時候,占空比才能穩定!如果電壓環積分參數大,電流環小的話,震蕩很厲害!我現在雖然調穩定了,總感覺心里不踏實,,,,我這個問題出在哪里呢,請bode大哥指點一下哈

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btclass
LV.7
29
2010-08-27 19:58

加斜率補償沒?只要有電流環參與,占空比大于50%,CCM模式下,一定要加斜率補償。

 

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bode
LV.9
30
2010-08-27 19:59
@whan_super
bode大哥,今天下午我將PI參數調整了一下,發現我的參數好像與你說的相反,電壓環積分參數很小,電流環的倒是很大的時候,占空比才能穩定![圖片]如果電壓環積分參數大,電流環小的話,震蕩很厲害!我現在雖然調穩定了,總感覺心里不踏實,,,,我這個問題出在哪里呢,請bode大哥指點一下哈

呵呵,我沒看懂你給的那個控制圖~

不過,如果雙環控制的話,內環的速度肯定要快于外環才可以,不然系統穩定不了。

就拿pfc來說,電壓環的速度要遠遠低于電流內環~

你可能是算錯了~

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whan_super
LV.3
31
2010-08-28 10:24
@bode
呵呵,我沒看懂你給的那個控制圖~不過,如果雙環控制的話,內環的速度肯定要快于外環才可以,不然系統穩定不了。就拿pfc來說,電壓環的速度要遠遠低于電流內環~你可能是算錯了~

是不是占空比穩定,輸出電壓穩定,溫升也比較穩定,那么這個系統就算是穩定了,如果不是,那么衡量一個系統的因數有哪些呢?

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