最详细的开关电源反馈回路设计Word版
开关电源反馈环路设计
开关电源反馈环路设计开关电源是一种将输入直流电压转换为所需输出电压的电源装置。
为了实现稳定可靠的输出电压，开关电源需要建立反馈环路进行控制。
开关电源的反馈环路主要包括内部反馈环路和外部反馈环路。
内部反馈环路是指内部电路中的反馈控制电路，用于控制开关管的导通与截止，以维持输出电压的稳定。
外部反馈环路是指从输出端以回路的形式连接到内部反馈电路，通过比较输出电压与参考电压的差异，产生一个控制信号，用于调整开关电源的开关时间和频率，从而调整输出电压。
设计开关电源的反馈环路时，需要考虑以下几个方面：1.选择合适的参考电压源：参考电压源是反馈环路的重要组成部分，它提供一个稳定的参考电压，用作与输出电压进行比较的基准。
一般可选择使用稳压二极管、参考电压芯片或者精密电位器来作为参考电压源。
2.设计错误放大器：错误放大器是反馈环路中的核心部分，它承担着将输出电压与参考电压进行比较的作用，并产生一个误差信号。
常见的错误放大器有比较器、运算放大器等。
在设计选择错误放大器时，需要考虑它的稳定性、带宽、输入阻抗等因素。
3.设计补偿网络：由于开关电源在转换过程中存在一定的延迟、输出的电压下降等因素，所以需要通过补偿网络来减小这些不稳定因素对输出电压的影响。
常见的补偿网络包括零点补偿网络和极点补偿网络。
零点补偿网络主要通过增加相位较大的零点，来提高系统稳定性；极点补偿网络主要通过增加相位较小的极点，来提高系统的相位裕度。
4.设计输出滤波器：开关电源的输出电压通常包含一定的纹波，需要通过输出滤波器来降低纹波，使输出电压更加稳定。
输出滤波器一般由电感、电容和电阻组成，通过调整它们的数值和组合方式，可以实现对纹波的去除或衰减。
在进行开关电源反馈环路的设计时，还需要进行一系列的仿真和实验，包括频率响应的模拟分析、稳态和动态的性能测试等，以确保设计的反馈环路能够实现对输出电压的稳定控制。
总之，开关电源的反馈环路设计是一项复杂的任务，需要综合考虑电源的性能要求、稳定性要求和实际应用需求等因素，通过选择适当的参考电压源、设计错误放大器、补偿网络和输出滤波器等，来实现对输出电压的稳定控制。
最详细的开关电源反馈回路设计
最详细的开关电源反馈回路设计开关电源是一种常用的电源供应方式，具有高效率和稳定输出电压的特点。
为了确保开关电源能够稳定工作，需要设计合理的反馈回路。
开关电源的反馈回路是一个闭环控制系统，通过对输出电压进行采样，与参考电压进行比较，计算出误差信号，再经过调整和补偿，使得输出电压稳定在设定值。
首先，需要选择合适的反馈控制策略。
常用的反馈控制策略有电压模式控制（Voltage Mode Control）和电流模式控制（Current Mode Control）。
电流模式控制具有更快的动态响应和更好的稳定性，但需要更复杂的设计和调试，因此在设计中需进行合理选择。
在电压模式控制中，可以使用一个误差放大器进行电压比较，产生误差信号。
误差放大器一般采用差分放大电路，通过输入电压和参考电压的差值乘以一个放大倍数，生成一个调整后的误差信号。
误差放大器的输出信号会经过一个滤波器进行滤波处理，以消除高频噪声。
接下来，需要设计一个比例积分（PI）控制器。
PI控制器可以提供稳定的、无超调的输出响应。
PI控制器的输入是经过滤波器处理后的误差信号，根据误差的大小来调整控制器的输出。
比例增益（Kp）决定了控制器对误差的响应速度，而积分时间常数（Ti）决定了控制器对误差的积分时间，即系统的稳定性。
在设计PI控制器时，可以根据经验公式来选择合适的参数。
通过实际测试和调整，可以优化控制器性能，使得开关电源的输出电压更加稳定。
最后，需要对开关电源进行保护设计。
开关电源反馈回路应具备过压保护、过流保护和短路保护等功能。
过压保护可以避免输出电压过高，过流保护可以防止过大的输出电流，短路保护可以防止输出端短路。
总之，开关电源反馈回路设计需要合理选择控制策略，设计误差放大器和滤波器、PI控制器，并进行参数调整和保护设计。
通过以上步骤，可以设计出稳定可靠的开关电源反馈回路。
最详细的开关电源反馈回路设计
最详细的开关电源反馈回路设计开关电源反馈回路设计是个挺有意思的话题。
听起来高深，其实很多细节值得我们好好琢磨。
今天我们就从几个方面聊聊，深入浅出，轻松搞定这些概念。
一、反馈回路的基本概念1.1 什么是反馈回路首先，反馈回路就是把输出信号的一部分送回输入。
这么做的目的是调节输出，使其稳定。
想象一下，开关电源就像一个小孩，时不时需要父母的指导。
没有这些反馈，小孩可能就会偏离轨道，输出的电压也可能出现大起大落。
1.2 反馈类型反馈可以分为两种：正反馈和负反馈。
正反馈就像是推波助澜，鼓励小孩继续做某件事情。
而负反馈则是提醒小孩停下来，纠正错误。
大部分情况下，我们更喜欢负反馈，因为它能帮助系统保持稳定。
通过负反馈，输出电压的波动会被抑制，电源的性能也会更可靠。
二、开关电源的基本结构2.1 开关管的作用开关电源的核心是开关管。
它负责控制电流的开关，调节输出电压。
可以把它想象成一个开关，时而打开，时而关闭。
这个过程中，它的工作频率决定了电源的效率。
频率高了，能量损失就小，输出稳定；频率低了，损失就增加，系统也会变得不稳定。
2.2 变压器的功能变压器在这里也占据重要位置。
它的作用是将输入的高压电压转换为适合的低压电压。
变压器就像是一个聪明的调酒师，能将各种成分混合，调配出最合适的“鸡尾酒”。
这里的鸡尾酒就是我们所需的电压。
2.3 整流与滤波整流和滤波是最后一步，确保我们得到的是平滑的直流电。
整流就像是把粗糙的石头打磨成光滑的宝石。
滤波则是去除电流中的杂音，确保输出的电流干净。
这个过程至关重要，稍有不慎，电源的稳定性就会受到影响。
三、反馈回路设计的要点3.1 控制环路设计设计反馈回路时，控制环路的选择非常关键。
控制环路决定了系统的响应速度和稳定性。
要确保环路的增益合适。
增益太高，系统可能会出现震荡；增益太低，系统反应迟缓。
这里的平衡就像走钢丝，得小心翼翼。
3.2 选择合适的传感器在设计反馈回路时，传感器的选择也不能忽视。
第六章 开关电源反馈设计
第六章 开关电源反馈设计除了磁元件设计以外，反馈网络设计也是开关电源了解最少、且非常麻烦的工作。
它涉及到模拟电子技术、控制理论、测量和计算技术等相关问题。
开关电源环路设计的目标是要在输入电压和负载变动范围内，达到要求的输出（电压或电流）精度，同时在任何情况下应稳定工作。
当负载或输入电压突变时，快速响应和较小的过冲。
同时能够抑制低频脉动分量和开关纹波等等。
为了较好地了解反馈设计方法，首先复习模拟电路中频率特性、负反馈和运算放大器基本知识，然后以正激变换器为例，讨论反馈补偿设计基本方法。
并介绍如何通过使用惠普网络分析仪HP3562A 测试开环响应，再根据测试特性设计校正网络和验证设计结果。
最后对仿真作相应介绍。
6.1 频率响应在电子电路中，不可避免存在电抗（电感和电容）元件，对于不同的频率，它们的阻抗随着频率变化而变化。
经过它们的电信号不仅发生幅值的变化，而且还发生相位改变。
我们把电路对不同频率正弦信号的输出与输入关系称为频率响应。
6.1.1 频率响应基本概念电路的输出与输入比称为传递函数或增益。
传递函数与频率的关系－即频率响应可以用下式表示)()(f f G Gϕ∠= 其中G (f )表示为传递函数的模（幅值）与频率的关系，称为幅频响应；而∠ϕ(f )表示输出信号与输入信号的相位差与频率的关系，称为相频响应。
典型的对数幅频响应如图6.1所示，图6.1(a)为幅频特性，它是画在以对数频率f 为横坐标的单对数坐标上，纵轴增益用20log G (f )表示。
图 6.1(b)为相频特性，同样以对数频率f 为横坐标的单对数坐标上，纵轴表示相角ϕ。
两者一起称为波特图。
在幅频特性上，有一个增益基本不变的频率区间，而当频率高于某一频率或低于某一频率，增益都会下降。
当高频增高时，当达到增益比恒定部分低3dB 时的频率我们称为上限频率，或上限截止频率f H ，大于截止频率的区域称为高频区；在低频降低时，当达到增益比恒定部分低3dB 时的频率我们称为下限频率，或下限截止频率f L ，低于下限截止频率的区域称为低频区；在高频截止频率与低频截止频率之间称为中频区。
单片开关电源工作模式的设定及反馈理论分析4页word文档
单片开关电源工作模式的设定及反馈理论分析时间：2011-02-17 14:54:56 来源：河北科技大学作者：沙占友，王书海，孟志永式中，IPRI为初级（PRIMARY）电流，它包含着峰值电流IP和脉动电流IR。
II是初级电流的初始值。
UDS(ON)是MOSFET的漏－源导通电压，tON为导通时间。
由于VD截止，初级与输出负载隔离，因此原来储存在C2上的电能就给负载供电，维持输出电压不变。
此时电能以磁场能量的形式储存在高频变压器内。
在TOPSwitch关断期间，高频变压器中的磁通量开始减小，并且次级绕组的感应电压极性发生变化，使得VD因正向偏置而导通。
储存在高频变压器中的能量就传输到输出电路，一方面给RL供电，另一方面还给C2重新充电。
次级电流就从初始值按下式衰减：式中，IS为次级(SECONDARY)电流，IPNP／NS为次级电流的初始值。
IP为初级电流在TOPSwitch导通结束前的峰值。
UF1为输出整流管VD的正向导通压降。
tOFF是TOPSwitch的关断时间。
在TOPSwitch关断期间，如次级电流IS衰减到零，输出电流就由C2来提供。
TOPSwitch有两种工作方式，这取决于关断期间最后的IS值。
若在关断期间IS衰减到零，就工作在不连续方式。
若IS的衰减结果仍大于零，则工作在连续模式。
2.2实际情况下两种工作模式的反馈原理在理想情况下，不考虑反馈电路中寄生元件（分布电容和泄漏电感）的影响。
但实际情况下必须考虑分布电容和泄漏电感的影响，因此在工作波形中存在尖峰电压和尖峰电流。
1）实际不连续模式的反馈原理实际不连续模式的工作波形及简化电路原理如图3所示。
由图3（b）可见，在不连续模式下每个开关周期被划分成3个阶段。
另外，在实际电路中还存在着3个寄生元件：初级绕组的漏感LP0，次级绕组的漏感LS0，分布电容CD。
其中，CD是TOPSwitch的输出电容COSS与高频变压器初级绕组的分布电容CXT之和，即CD=COSS＋CXT。
(完整word版)开关电源工作原理超详细解析
开关电源工作原理超详细解析第1页：前言：PC电源知多少个人PC所采用的电源都是基于一种名为“开关模式”的技术，所以我们经常会将个人PC电源称之为——开关电源（Switching Mode Power Supplies，简称SMPS），它还有一个绰号——DC-DC转化器。
本次文章我们将会为您解读开关电源的工作模式和原理、开关电源内部的元器件的介绍以及这些元器件的功能。
●线性电源知多少目前主要包括两种电源类型：线性电源（linear）和开关电源（switching）。
线性电源的工作原理是首先将127 V或者220 V市电通过变压器转为低压电，比如说12V，而且经过转换后的低压依然是AC交流电；然后再通过一系列的二极管进行矫正和整流，并将低压AC交流电转化为脉动电压（配图1和2中的“3”）；下一步需要对脉动电压进行滤波，通过电容完成，然后将经过滤波后的低压交流电转换成DC 直流电（配图1和2中的“4”）；此时得到的低压直流电依然不够纯净，会有一定的波动（这种电压波动就是我们常说的纹波），所以还需要稳压二极管或者电压整流电路进行矫正。
最后，我们就可以得到纯净的低压DC直流电输出了（配图1和2中的“5”）配图1：标准的线性电源设计图配图2：线性电源的波形尽管说线性电源非常适合为低功耗设备供电，比如说无绳电话、PlayStation/Wii/Xbox等游戏主机等等，但是对于高功耗设备而言，线性电源将会力不从心。
对于线性电源而言，其内部电容以及变压器的大小和AC市电的频率成反比：也即说如果输入市电的频率越低时，线性电源就需要越大的电容和变压器，反之亦然。
由于当前一直采用的是60Hz（有些国家是50Hz）频率的AC市电，这是一个相对较低的频率，所以其变压器以及电容的个头往往都相对比较大。
此外，AC市电的浪涌越大，线性电源的变压器的个头就越大。
由此可见，对于个人PC领域而言，制造一台线性电源将会是一件疯狂的举动，因为它的体积将会非常大、重量也会非常的重。
最详细的开关电源反馈回路设计
最详细的开关电源反馈回路设计嘿，朋友们！今天咱们聊聊那个让电子世界起舞的秘密武器——开关电源。
想象一下，你正坐在电脑前，眼睛盯着屏幕，手指在键盘上飞快地跳动，而这一切的背后，是那个默默工作的开关电源在为你提供能量。
你得知道，开关电源就像是个超级英雄，它有着强大的“电”力，能够瞬间点亮你的电脑、手机甚至家里的灯泡。
但这个超级英雄可不是随随便便就能出现的哦，它需要经过精心设计和调试，才能成为你最可靠的伙伴。
接下来，咱们来聊一聊开关电源的“电”话。
你得了解它的工作原理。
简单来说，开关电源就是通过控制电流的通断来调节电压的装置。
想象一下，如果你的手机电池电量不足，你会怎么做？当然是去充电啦！开关电源也是一样，它会在你不需要高电压时，自动降低输出电压，让你的设备更省电；在你急需高电压时，又会迅速提升输出电压，让你的设备瞬间充满电。
然后，咱们再来说说开关电源的“电”话。
在这个“电”话中，最重要的一环就是反馈回路的设计。
反馈回路就像是开关电源的“耳朵”，它能够感知到电路中的电流变化，并及时调整输出电压，确保电路的稳定性和可靠性。
那么，如何设计一个既简单又有效的反馈回路呢？你得选择合适的电阻和电容。
这些元器件就像电路中的“音符”，它们能够和谐地演奏出美妙的音乐。
例如，你可以使用一个小电阻作为分压器，将输入电压分成两部分，一部分用于驱动负载，另一部分则用于反馈。
这样，你就可以通过调整反馈电阻的大小来调节输出电压了。
接下来，你得学会读懂电路图。
电路图就像是一张张详细的地图，它能够帮助你快速定位到各个元件的位置和连接方式。
当你遇到问题时，只需仔细阅读电路图，就能找到解决问题的关键所在。
别忘了实践出真知。
理论虽然重要，但实际操作才能真正检验你的设计是否成功。
你可以试着搭建一个简单的开关电源实验台，亲自动手进行调试和优化。
在这个过程中，你可能会遇到各种问题，但只要你保持耐心和信心，就一定能够找到解决问题的方法。
开关电源的“电”话是一门深奥而又有趣的学问。
完整word版,boost 反馈电路
Boost反馈控制器设计专业：学号：姓名：一、设计要求设计Boost 反馈校正电路，使得输入10V ，输出15V ，并分析输出响应的快速性与静态误差。
二、原系统分析Boost 电路闭环控制系统结构图如图1所示，其中电源Vin=10V ，Vo=15V ，电感1mH ，电容500uF ，电阻10Ω，开关频率10KHz 。
图1 Boost 电路闭环控制系统结构图根据Boost 电路的小信号模型可知，其占空比到输出电压的传递函数如式（1）所示。
2220)s (v o 'D s RL LCs )R 'D sL1(V 'D )s (d )s (v in ++-== (1) 16106.3108.1360101.89410101010500)1094101(1532|)()(10,500,115311553252323630)('+⨯+⨯+⨯-=++⨯⨯⨯-⨯⨯=Ω======-=-------=s s s s s ss d s V R uF C mH L VV V V V D s in V o O i O 代入得：将-40-20204060M a g n i t u d e (d B )10110210310410590180270360P h a s e (d e g )Bode DiagramGm = -27 dB (at 1.33e+003 rad/sec) , P m = -50.6 deg (at 5.81e+003 rad/sec)Frequency (rad/sec)图2 原始系统的波特图可见该传递函数是一个非最小相位系统，其波特图如图2所示。
电路的幅值裕度：GM=-27dB ，相位裕度：-50.6deg 其稳定判据显示系统不稳定。
三、PI 控制器校正分析经过之前分析，原系统不稳定，原因是原始回路中频以-40dB/dec 的斜率穿越0dB 线，此时对应最小相位系统相频图中相移为-180度，-20dB/dec 对应-90度，所以应使校正后的系统以-20dB/dec 的斜率穿越0dB 线，这样就会有较好的相位稳定性。
开关电源(8)各回路设计
计算开关管所承受的峰值电压： Vdsp=V1max+VR3
开关管电压波形
• 计算结果再加上浪涌电压
3. 开关电源保护电路
• 过流保护电路 过流包括电源负载超出规定值和电源输出线路 出现零负载（即短路）。
恒流型限流电路与断开型过流保护电路相结 合的组合型保护电路
TL494过流保护电路
过电压保护电路
很多开关电源要求主电路与控制电路隔离，隔 离的目的是保证电路安全和提高电路抗干扰的能力。 一般采用的隔离方式是用脉冲变压器和光电耦合器 进行隔离。
功率开关管的选用
• 功率开关管是开关电源的重要部件，是关系到电 源损耗、功率效率的关键器件。 功率开关管的选择主要 根据开关管所承受的峰值 电压和漏极电流来选择。 另外，还要选择合适的散 热器。
开关电源各回路设计
1. 开关电源输入回路设计 开关电源输入回路包括低通滤波和桥式整 流滤波两大部分。 (1) 低通滤波回路的设计 两个作用：第一，防止输入电源窜入噪声 干扰，同时还要抑制浪涌电压、尖峰电压的进 入。第二，阻止、限制开关电源所产生的噪声， 高频电磁干扰信号通过输入电线馈进入电网。
开关电源最常用的两种低通滤波电路： 图(a)是单级低通滤波电路；图(b)是双级串联 式低通滤波电路。 图(b)中C1,C4为抗串模干扰元件，用于抑制正 态噪声，所用的电容是聚酯电容，也叫X电容。电 感L1,L2和电容C2,C3是抗共模干扰元件，用于抑制 共态噪声，所用的电容是薄膜电容或陶瓷电容，也 叫Y电容。
设定C1值。根据经验，C1=(400--600)×Idc。 也可根据输出功率与滤波电容的比例系数（选2.0） 进行计算，则： C1=K×Pi=2.0×286/0.85=673(µF) 选C1为680µF。 电容的负载电阻为:
(完整word版)基于Buck变换器的开关电源设计【适合做课程设计】
基于Buck变换器的开关电源设计摘要一个高可靠性的电源系统需要大功率宽电压输入范围的DC/DC变换，在充分考虑不同DC/DC变换器拓扑特点的基础上，选用Buck作为系统的电路拓扑.本文介绍了Buck电路的工作原理，对整个闭环结构进行设计与研究,并附以相关电路图表示。
并选择符合规范的元器件，计算产品的成本.关键词Buck拓扑；DC/DC；开关电源;MC34063第一章概述开关电源是利用现代电子电力技术控制功率器件(MOSFET、三极管等）的导通和关断时间来稳定输出电压的一种稳压电源，具有转换效率高，体积小,重量轻，控制精度高等优点。
1。
1基本要求输入直流9V-12V,输出5V，5W；开关振荡频率40KHz。
1.2方案设计采用MOSFET作为功率转换元件,MOSFET具有压降小，输入电阻高，动态特性好等特点。
控制方案采用集成电路MC34063单路PWM控制芯片，极大简化电路设计。
第二章开关电源输入与控制部分设计2。
1 开关电源工作原理开关电源是指调整管工作在开关方式，只有导通和截止两个状态，图2-1为工作过程。
基准电压为固定值,由于输入波动或负载变化导致输出电压减小，采样电压将减小，经过比较放大后，脉冲调制电路根据这个误差，提高占空比使输出电压增大.同理,当由于输入波动或负载变化导致输入电压增大时,脉冲调制电路降低占空比使输出电压减小，以此来控制输出电压的稳定。
图2-1 开关电源原理框图2。
2 Buck 调整器的基本工作方式Buck 调整器的基本电路如图2-2所示,晶体管Q1与直流输入电压dc V 串联，通过Q1的开通与关断，在V1处产生方波电压，采用恒频占空比可调的方式（PWM),在V1出产生方波电压，Q1导通时间为on T 。
Q1导通时V1点电压为dc V ，电流通过串接的电感L0流入输出端,Q1关断时，电感L0产生反电动势，使V1点电压迅速下降到0并变负，直至被D1钳位于—0。
8V 。
假设二极管导通压降为0,则V1点电压为矩形波，该方波电压平均值为T T V on dc /。
(完整word版)开关电源的小信号建模详解
详解：开关电源的小信号建模开关电源的反馈环路设计是开关电源设计的一个非常重要的部分,它关系到一个电源性能的好坏。
要设计一个好的环路，必须要知道主回路的数学模型，然后根据主回路的数学模型，设计反馈补偿环路.本文想重点介绍下主回路的数学建模方法.首先来介绍下小信号的分析法。
开关电源是一个非线性系统，但可以对其静态工作点附近进行局部线性化。
这种方法称为小信号分析法.以一个CCM模式的BOOST电路为例,其增益为：其增益曲线为:其中M和D之间的关系是非线性的。
但在其静态工作点M附近很小的一个区域范围内，占空比的很小的扰动和增益变化量之间的关系是线性的。
因此在这个很小的区域范围内,我们可以用线性分析的方法来对系统进行分析。
这就是小信号分析的基本思路。
因此要对一个电源进行小信号建模，其步骤也很简单，第一步就是求出其静态工作点，第二步就是叠加扰动,第三步就是分离扰动，进行线性化，第四步就是拉氏变换，得到其频域特性方程，也就是我们说的传递函数。
要对一个变换器进行小信号建模,必须满足三个条件。
首先要保证得到的工作点是“静"态的。
因此有两个假设条件：1，一个开关周期内，不含有低频扰动.因此叠加的交流扰动小信号的频率应该远远小于开关频率.这个假设称为低频假设2，电路中的状态变量不含有高频开关纹波分量。
也就是系统的转折频率要远远小于开关频率.这个假设称为小纹波假设.其次为了保证这个扰动是在静态工作点附近，因此有第三个假设条件:3，交流小信号的幅值必须远远小于直流分量的幅值.这个称为小信号假设。
对于PWM模式下的开关电源,通常都能满足以上三个假设条件，因此可以使用小信号分析法进行建模。
对于谐振变换器来说，由于谐振变换器含有一个谐振槽路。
在一个开关时区或多个开关时区内，谐振槽路中各电量为正弦量,或者其有效成分是正弦量。
正弦量的幅值是在大范围变化的，因此在研究PWM型变换器所使用的“小纹波假设”在谐振槽路的小信号建模中不再适用。
开关电源反馈回路设计
开关电源反馈回路设计
近年来，随着电子技术的飞速发展，开关电源逐渐成为一种主流
的电源供应方式。
作为一种高效稳定、可靠性高、功率密度大的电源
设计方案，开关电源在电子设备中广泛应用。
其中反馈回路的设计是
开关电源设计的重要组成部分。
反馈回路是开关电源中的关键环节，它决定了整个电源的性能和
稳定性。
在反馈回路设计中，我们需要选择合适的信号采集电路，设
计合理的信号放大电路、比较电路和控制电路。
同时，还需要注意相
邻环节之间的耦合影响以及各种干扰的对设备的影响。
在反馈回路设计时，我们需要重点考虑以下几个方面。
首先，信号恢复的准确性。
在输入信号传输中，一般情况下信号
会受到很多不同的干扰，因此我们需要采用合适的信号采样电路来确
保信号的稳定、精确和信噪比的要求。
据此设计合理的信号放大电路，以保证输出信号的准确性。
其次，反馈电路的稳定性。
反馈回路的稳定性是开关电源设计重
要的考虑因素。
为了保证回路稳定，我们需要合理设计反馈控制电路。
建立合适的模型来对反馈回路进行分析，根据分析结果选择合适的设
计策略，合理的控制反馈环节，调节反馈电路增益。
再者，设计过程中还需要注意尽可能降低功耗，减少热效应对回路的影响。
同时要考虑输出负载的变化对电源的影响，确保电源稳定性不受负载变化的影响。
总之，反馈回路设计是开关电源设计中的重要部分。
通过采用科学的设计方法和完善的技术手段，可以有效地提高开关电源的性能和稳定性，保证电子设备的正常运行。
最详细的开关电源反馈回路设计
最详细的开关电源反馈回路设计一、开关电源的基本概念开关电源，简单来说，就是一种通过开关元件来控制能量转换的电源。
它不像传统的线性电源那么笨重，能效高，体积小，深受大家喜爱。
开关电源的核心就是那些高频开关信号，通过快速开关，能把输入的直流电转换成稳定的输出电压。
1.1 开关电源的工作原理说到工作原理，真的是“门槛低，深度高”。
我们先来看输入电压，经过整流、滤波，变成直流电。
然后，开关元件会以特定频率开关。
这个频率一般在几十千赫兹到几百千赫兹之间。
高频率的好处是能使变压器体积缩小，同时减小电感和电容的体积。
最终，通过整流和滤波，就得到了我们需要的稳定输出电压。
1.2 反馈回路的重要性接下来，得提一下反馈回路。
没有反馈，开关电源就像无头苍蝇，根本无法稳定输出电压。
反馈回路负责实时监测输出电压，确保输出与设定值一致。
反馈信号通过调节开关元件的导通时间来调整输出。
这样一来，开关电源就能适应不同的负载变化，保持稳定，真的是妙不可言。
二、反馈回路的设计要点反馈回路设计，就像做菜，火候掌握得好，味道自然出众。
咱们可以从几个方面来聊聊。
2.1 选择反馈类型首先，得决定用什么样的反馈类型。
可以是电压反馈，也可以是电流反馈。
电压反馈比较常见，它能更好地保持输出电压的稳定性。
而电流反馈则适用于对过载保护有要求的场合。
不同的场合选择不同的反馈类型，才是“量体裁衣”。
2.2 确定控制策略控制策略也是设计中的重中之重。
常见的有脉宽调制（PWM）和脉频调制（PFM）。
PWM适合需要高效率的场合，而PFM则在负载较轻时表现出色。
选择合适的控制策略，能让电源在不同条件下都能表现如鱼得水。
2.3 稳定性分析稳定性分析可以说是设计反馈回路的“必修课”。
要确保系统在负载变化或输入电压波动时，输出电压能快速恢复。
常用的方法包括Bode图分析和根轨迹法。
这些分析能帮助我们识别潜在的问题，确保反馈回路的稳定性，真是一项不可忽视的工作。
三、元器件的选择设计反馈回路，离不开元器件的选择。
最详细的开关电源反馈回路设计
最详细的开关电源反馈回路设计开关电源反馈回路设计，听起来可能有点高深，但其实里面有很多有趣的东西。
首先，咱们得明白什么是开关电源。
简单来说，它就是把交流电变成直流电的一种设备。
这种设备在我们的日常生活中随处可见，比如手机充电器、电视机，甚至电脑里都有它的身影。
接下来，我们来聊聊反馈回路。
这是开关电源中的关键部分，决定了电源的稳定性和效率。
反馈回路的主要作用是监测输出电压，并把这个信息反馈给控制器。
这样，控制器就能根据反馈信号调整工作状态，确保输出电压保持在设定范围内。
其实，设计一个高效的反馈回路就像调节一个乐器，得找到那个最佳的音调，让整个系统和谐工作。
在设计反馈回路时，有几个重要的参数需要考虑。
首先是增益，这个就是放大输入信号的能力。
增益过大会导致系统不稳定，反而让输出电压波动；增益过小则响应太慢，难以及时调整。
因此，选择合适的增益就像选对了调味料，刚刚好才好。
然后是带宽，这关系到反馈回路对输入信号变化的响应速度。
如果带宽过窄，系统可能无法快速跟上变化，导致输出不稳定。
而带宽过宽，又可能引入不必要的噪声，影响系统的稳定性。
所以，找到一个适中的带宽就显得尤为重要。
除了增益和带宽，延迟也是一个关键因素。
延迟过长会导致反馈信号到达控制器时，电压已经发生了变化，这样就无法及时调整输出，容易引起电压波动。
设计时要尽量缩短延迟，这样系统才能更灵敏地应对变化。
在实际设计中，我们还要考虑噪声的影响。
噪声不仅来源于电源本身，还有外部环境的干扰。
为了降低噪声，设计者可以在电路中添加滤波器。
滤波器就像是个守门员，能有效拦住不必要的信号，让系统更加稳定。
选择合适的滤波器类型和参数，能让整个反馈回路的性能得到提升。
谈到这里，咱们不妨深入一下具体的设计方案。
比如，采用电压反馈和电流反馈相结合的方式。
电压反馈能快速调整输出电压，而电流反馈则能保护电路不受过载影响。
两者结合，既提高了系统的稳定性，又增加了安全性。
这就像是两个人合作，互相补充，能达到更好的效果。
开关电源环路设计(详细)
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到三角波终止时间 t2。对于这样的芯片，如果驱动 NPN 晶体管，输出晶体管导通（如果从芯片的输出 晶体管发射极输出） ，这样会随晶体管导通时间增加，使得 Uo 增加，这是正反馈，而不是负反馈。因此， TL494 一类芯片，Us 送到 EA 的同相输入端，Uo 增加使得导通时间减少，就可以采用芯片的输出晶体 管的发射极驱动。 图 6.31 电路是负反馈且低频稳定。但在环路内，存在低电平噪音电压和含有丰富连续频谱的瞬态 电压。这些分量通过输出 Lo,Co 滤波器、误差放大器和 Uea 到 Uy 的 PWM 调节器引起增益改变和相移。 在谐波分量中的一个分量，增益和相移可能导致正反馈，而不再是负反馈，在 6.2.7 节我们已讨论过闭 环振荡的机理。以下就开关电源作加体分析。 6.4.2 环路增益 还是来研究图 6.31 正激变换器。 假定反馈环在 B 点－连接到误差放大器的反相输入端断开成开环。 任何一次谐波分量的噪声从 B 经过 EA 放大到 Uea，由 Uea 传递到电压 Uy 的平均值,和从 Uy 的平均值通 过 Lo,Co 返回到 Bb(正好是先前环路断开点)都有增益变化和相移。 这就是 6.2.7 讨论的环路增益信号通路。 如果假定某个频率 f1 的信号在 B 注入到环路中，回到 B 的信号的幅值和相位被上面提到回路中的 元件改变了。如果改变后的返回的信号与注入的信号相位精确相同，而且幅值等于注入信号，即满足 GH＝-1。要是现在将环闭合（B 连接到 Bb） ，并且注入信号移开，电路将以频率 f1 继续振荡。这个引起 开始振荡的 f1 是噪声频谱中的一个分量。 为达到输出电压（或电流）的静态精度，误差放大器必须有高增益。高增益就可能引起振荡。误 差放大器以外的传递函数一般无法改变， 为避免加入误差放大器以后振荡， 一般通过改变误差放大器的 频率特性（校正网络） ，使得环路频率特性以-20dB/dec 穿越，并有 45°相位裕度，以达到闭环的稳定。 以下我们研究误差放大器以外的电路传递函数的频率特性。 1. 带有 LC 滤波电路的环路增益 Gf 除了反激变换器（输出滤波仅为输出电容）外，这里讨论的所有拓扑都有输出滤波器。通常滤波 器设计时根据脉动电流为平均值（输出电流）的 20%选取滤波电感。根据允许输出电压纹波和脉动电 流值以及电容的 ESR 选取输出滤波电容。如果电解电容没有 ESR（最新产品） ，只按脉动电流和允许纹 波电压选取。由此获得输出滤波器的谐振频率，特征阻抗，ESR 零点频率。在频率特性一节图 6.7 示出 了 LC 滤波器在不同负载下的幅频和相频特性。 为简化讨论，假定滤波器为临界阻尼 Ro=1.0Zo，带有负载电阻的输出 LC 滤波器的幅频特性如图 6.32(a)中 12345 所示。此特性假定输出电容的 ESR 为零。在低频时，Xc>>XL，输入信号不衰减，增益 为 1 即 0dB。在 f0 以上，每十倍频 Co 阻抗以 20dB 减少，而 Lo 阻抗以 20dB 增加，使得增益变化斜率为 －40dB/dec。当然在 f0 增益不是突然转变为－2 斜率的。实际上在 f0 前增益曲线平滑离开 0dB 曲线，并 在 f0 后不久渐近趋向－40dB/dec 斜率。这里为讨论方便，增益曲线突然转向－40dB/dec。 如果使相应于 Ro=1.0Zo 条件下稳定，那么在其它负载也将稳定。但应研究电路在轻载（Ro>>1.0Zo） 时的特性，因为在 LC 滤波器转折频率 f= f0 增益谐振提升。
基于一种小型直流开关电源的反馈控制电路设计方案-技术方案
基于一种小型直流开关电源的反馈控制电路设计方案-技术方案引言目前，在各种电子设备和现代通信设备中，为了在各种不同工作条件下满足某些要求或实现规定的一些技术指标，反馈控制电路已经被广泛应用。
作为电子设备和系统中的一种自动调节电路，反馈控制电路主要作用就是当电子系统受到某种扰动情况下，系统能通过自身反馈控制电路的调节作用，对系统某些参数加以修正，从而使系统各项指标仍然达到预定精度。
反馈控制电路通常由比较器、控制信号发生器、可控器件和反馈网络四部分组成一个负反馈闭合环路，如图1 所示。
图1 反馈控制电路组成示意图本着小型化、小功率和高效率的设计思想，本文设计的反馈控制电路对应的直流开关电源主要技术要求如下：输入交流电压：VACMIN=85V、VACMAX=265V、输入电压频率：fL=50Hz、输出电压：VO=36V、输出功率：PO=72W、电源效率：η=80%、损耗因子Z:Z=0.6（Z 表示次级损耗与总损耗之比）。
对应的直流开关电源组成如图2 所示。
图2 反馈控制电路对应的直流开关电源组成示意图反馈控制电路设计过程开关电源中的反馈控制电路是用来保证在负载变化的情况下输出电压、电流的稳定。
本文设计的反馈控制电路对应的直流开关电源是使用PWM 脉宽调制来保持输出电压的稳定。
其中PWM 调制分为电流控制方式和电压控制方式，与后者相比，前者具有更好的电压调整率和负载调整率，在减少元器件数量、降低成本、提高开关电源功率的同时，又可进一步确保系统的稳定性并使系统动态特性明显改善，尤其对系统的小型化、模块化、高效化具有重要意义。
另外，直流开关电源通常用的反馈为负反馈。
在反馈中，通常采用的反馈有使用初级反馈成本（仅适于低功率的应用）;使用光耦器/稳压管反馈成本低且输出精度好；另外使用光耦器/TL431反馈则输出精度。
考虑到本文设计所体现出的小功率、高效率的原则，所以决定采用三端分流稳压管TL431和光耦PC817配合的PWM 型电流调节控制方式，分别进行参考、取样、隔离、放大，从而组成负反馈环路。
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开关电源反馈回路设计
开关电源反馈回路主要由光耦（如PC817）、电压精密可调并联稳压器（如TL431）等器件组成。
要研究如何设计反馈回路，首先先要了解这两个最主要元器件的基本参数。
1、光耦
PC817的基本参数如下表：
2、可调并联稳压器
由TL431的等效电路图可以看到，Uref是一个内部的2.5V 基准源，接在运放的反相输入端。
由运放的特性可知，只有当REF 端（同相端）的电压非常接
近Uref（2.5V）时，三极管中才会有一个稳定的非饱和电流通过，而且随着REF 端电压的微小变化，通过三极管VT的电流将从1 到100mA 变化。
当然，该图绝不是TL431 的实际内部结构，所以不能简单地用这种组合来代替它。
但如果在
设计、分析应用TL431 的电路时，这个模块图对开启思路，理解电路都是很有
帮助的。
前面提到TL431 的内部含有一个2.5V 的基准电压，所以当在REF 端引入输出反馈时，器件可以通过从阴极到阳极很宽范围的分流，控制输出电压。
如图2 所示的电路，当R1 和R2 的阻值确定时，两者对Vo 的分压引入反馈，若Vo 增大，反馈量增大，TL431 的分流也就增加，从而又导致Vo 下降。
显见，这个深度的负反馈电路必然在Uref等于基准电压处稳定，此时Vo=(1+R1/R2)Vref。
图2
选择不同的R1 和R2 的值可以得到从2.5V 到36V 范围内的任意电压输出，特别地，当R1=R2 时，Vo=5V。
需要注意的是，在选择电阻时必须保证TL431 工作的必要条件，就是通过阴极的电流要大于1 mA。
了解了TL431和PC817的基本参数后，来看实际电路：
图3
反馈回路主要关注R6、R8、R13、R14、C8这几个器件的取值。
首先来看R13。
R13、R14是TL431的分压电阻，首先应先确定R13的值，再根据Vo=(1+R14/R13)Vref 公式来计算R14的值。
1.确定R13.、R14取值
确定R13的值考虑以下两个条件：
1、TL431 参考输入端的电流，一般此电流为2uA 左右，为了避免此端电流影响分压比和避免噪音的影响，一般取流过电阻R13 的电流为参考段电流的100 倍以上，所以此电阻要小于2.5V/200uA=12.5K。
2、考虑到待机功耗及瞬态响应，若取值太小，则通过的电流大，根据P=I2R 公式，待机功耗大；若取值太大，则通过的电流小，反馈回路瞬态响应将受到影响。
故，R13在满足条件1的情况下尽量取中间值或大于中间值。
本设计为5V/1.5A适配器设计，R13取5.6K，理论上要得到5V输出，R13与R14值相等即可，但考虑适配器实际应用存在线损，故选R14值略大于R13，取6.2K。
计算得：Vo=(1+6.2/5.6)*2.5=5.26V，结合使用的输出线规格及线损，在输出满载情况下，线末端能够得到5V电压。
2.确定R6、R8取值
由输出为5V知a点电压略高于5V，取5.3V
图4为TL431内部电路图，由图中可知，K端与R端相差一个PN节（即三极管工作在饱和状态时，K端将比R端电压高0.7V（硅管）），当开关电源工作时，下图中的Q1将工作在放大模式，根据三极管的放大特性，K端电压将比R 端电压至少大0.7V，根据经验，K端电压比R端电压高1.5V~1.7V，即图3中的c点电压比d点电压高1.5V~1.7V，d点电压为TL431基准电压，为2.5V，则c 点电压为4V~4.2V。
图4
由光耦参数表可知，发光二极管正向压降为0.8~1.4V（取1V，IF为3~5mA时），这样可得b点电压为5V~5.2V
由上述条件，我们已经计算出图2中
a点电压为5.3V；
b点电压为5~5.2V（取5.1V）；
c点电压为4~4.2V（取4.1V）；
d点电压为2.5V；
由发光二极管参数知，IF<50mA,根据经验，IF一般取3mA。
R8电阻是为TL431提供死区电流而设计的，查阅TL431参数知，要保证工作正常，TL431的Ika需大于1mA,小于100mA，一般取3~5mA。
计算得R6=(5.3V-5.1V)/3~5mA =40Ω~67Ω。
本设计取56R。
R8<(1.2V/1mA)=1.2K,根据经验，一般取1K或470Ω
3.确定C8取值
有的电路设计中为提升低频增益，用一个电阻和一个电容串接于TL431控制端和输出端，来压制低频（100Hz）纹波和提高输出调整率，即静态误差，目的就是提升相位，要放在带宽频率的前面来增加相位裕度，具体位置要看其余功率部分在设计带宽处的相位是多少，电阻和电容的频率越低，其提升的相位越高，当然最大只有90 度，但其频率很低时低频增益也会减低，一般放在带宽的1/5 初，约提升相位78 度。
根据计算，一般选用104电容或104电容与1K电阻串联。
（具体计算比较复杂）
以上数据仅为理论计算，具体应根据实际测试情况进行微调处理。