Справка


Работа с программой

Работа начинается с выбора схемы конвертера, ввода его параметров и начального расчёта.
Затем небходимо скорректировать значения компонентов в соответствии с результатами моделирования.
Следующий этап - коррекция амплитудно- и фазо-частотной характеристики петли усиления для предотвращения самовозбуждения.

Литература: Christophe Basso, "Switch-Mode Power Supplies, Spice Simulations and Practical Designs",
Christophe Basso, "Designing Control Loops for Linear and Switching Power Supplies",
Markus Zehendner, Matthias Ulmann, "Power Stage Topology Reference Guide",
TI, Power Stage Designer, User Guide,
TI, "Switch-mode power converter compensation made easy"
V. Vorpérian, "Simplified Analysis of PWM Converters using Model of PWM Switch, parts I and II"
IEEE Transactions on Aerospace and Electronic Systems, Vol. 26, NO. 3, 1990

Содержание


Ограничения

Расчёт выполняется для идеализированных компонентов с упрощёнными моделями. При расчёте потерь учитываются только активные потери диодов.

Текущая версия поддерживает только режим с непрерывным током (Continuous Conduction Mode, CCM).

Если после расчёта номиналов силовой части в области графиков видна прямая линия на уровне 0 дБ, значит расчёт для этой схемы или режима не поддерживается.

Содержание


Графики

Просмотр амплитудно-частотной и фазо-частотной характеристики конвертора, схемы коррекции и всей цепочки.

Ниже расположениа информационная панель:
Crossover Frequency - частота единичного усиления.
Phase Margin - запас по фазе на частоте единичного усиления.
Min Phase Margin - минимальный запас по фазе в зоне, где усиление более единицы.
Gain Margin - усиление на частоте, где запас по фазе равен нулю.
Undershoot Voltage - просадка напряжения при ступенчатом увеличении тока с 0 до максимального значения. Также показан модуль импеданса выходного конденсатора на частоте единичного усиления.

Содержание


Силовая часть

Результат начального расчёта:

Схематично показаны формы тока в ключах, диодах и индуктивностях.

Содержание


Параметры управления пилы

Текущая версия поддерживает только режим с непрервным током (Continuous Conduction Mode, CCM).

Режим контроля тока (Current Mode, CM):
Rsense - сопротивление датчика тока, мОм.
Asense - усиление напряжение датчика тока, разы. Обычно 1.
Gmp - эквивалентная проводимость усилителя датчика тока, мА/В.
Compensation - компенсация наклона для избежания субгармонических колебаний при рабочем цикле более 50 %, от 50 % до 75 %.
Vslope - напряжение компенсации наклона, В.

В документации может приводиться либо Rsense и Asense, либо Gmp, введите имеющееся значение.
Compensation и Vslope также связаны, введите имеющееся значение или оставьте значение по умолчанию.

Режим контроля напряжения (Voltage Mode, VM):
Vramp - амплитуда напряжения пилы генератора, В.

Содержание


Компенсация

Изменения в силовой части приводят к автоматическому заполнению параметров схемы компенсации предлагаемыми значениями.

Vout - выходное напряжение для расчёта делителя.
Vref - напряжение эталона для расчёта делителя, не должно превышать выходное напряжение.
Boost Frequency - частота для которой указывается желаемое усиление и сдвиг фазы. Обычно это частота единичного усиления всей цепочки.
Gain boost - желаемое усиление на указанной частоте, значение в дБ или разах.
Phase boost - желаемый фазовый сдвиг на указанной частоте, в градусах.
Zero 1, 2 Frequency - частоты нулей, обычно ниже Boost Frequency.
Pole 1, 2 Frequency - частоты полюсов, обычно выше Boost Frequency.
Transconductance - проводимость усилителя.
Current Transfer Ratio - коэффициент передачи тока оптопары.

Вводятся либо частоты нулей и полюсов, либо желаемый фазовый сдвиг. В последнем случае частоты нулей и полюсов будут вычислены автоматически.

Схемы компенсации с оптроном, подключенным к выходному напряжению, ограничены в выборе усиления, так как частоты 0-го полюса и 1-го нуля связаны, и регулировка усиления выполняется нагрузочным резистором светодиода.

Начальный расчёт схем с оптроном выполняется со значением нагрузочного резистора и коэффициента передачи тока оптрона по умолчанию. Введите их значения после начального расчёта. Нажмите снова кнопку "Make Compensation" для автокомпенсации с учётом их новых значений.
Для получения финального значения конденсатора Cp необходимо вычесть паразитную ёмкость оптрона. Чтобы её узнать, измерьте полосу (bandwidth) оптрона при используемом значении нагрузочного резистора и рассчитайте её используя уравнение: C = 1/(2 π bandwidth R).

Схема "Compensation, Type III, Transconductance Amplifier" имеет ограничения и может не иметь решения для выбранного сочетания частот. В этом случае следуют подобрать частоты, для которых есть решение, что может также потребовать изменить параметры силовой части.
Обычно проблемой является слишком большая разница между fp1 и fz2, так что следует либо понизить fp1, либо повысить fz2.

Содержание


О программе

Расчёт импульсных блоков питания v2.5
email: dmilvdv@gmail.com
© 2020 vdv

Circuit Calculator для Android

Circuit Calculator

Расчёт фильтров для Android

Circuit Calculator

Содержание