一種基于頻域分析的電源設計方法
【專利摘要】一種基于頻域分析的電源設計方法，其包括如下步驟：第一步，測試平臺的評估，測量出測試平臺的開環傳遞函數，并確定設計目標；第二步，載入測試目標，根據測試參數得出補償參數，并繪制補償參數的伯德圖；然后將補償參數的伯德圖和開環傳遞函數的伯德圖疊加得出閉環曲線；第三步，調整誤差放大器的參數，選取參數值，并將所述的選取參數值在具體應用的線路板中進行調試，得出整個回路的伯德圖響應曲線；第四步，測試結果確認，獲取在所述測試平臺上的閉環的伯德圖，將所述在測試平臺上的閉環的伯德圖與計算機仿真圖進行對比，以確認二者是否吻合。本發明大大減少了設計周期，提高了產品的品質，提高了研發效率。
【專利說明】一種基于頻域分析的電源設計方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及電源設計領域，尤其涉及一種基于頻域分析的電源設計方法。
【背景技術】
[0002]隨著自動控制理論應用的日益成熟，自動控制原理也越來越多的應用到電源控制IC等集成電路當中，這使得開關電源在穩定性方面得到了保障。雖然，市場上已經出現了內部補償的電源IC產品，但是還沒有達到普及的程度，而且價錢比較昂貴，因此市場上很多電源IC還采用的是外部補償線路的方式。外部補償線路調節的電源IC的存在，說明了在考慮到性價比的情況下，還是具有很多優勢的，所以現在主流的電源方案還是采用外部補償的方式。令人擔憂的是，通過對市場上諸多電源產品進行網絡分析后，發現有很多存在穩定性不好，性能差，效率低等問題。那么，找到一種能夠提高電源開發效率，增強電源穩定性控制，降低電源功耗的可視化電源設計方法，就成了廣大電源工程師亟待解決的問題。以往，工程師都是通過自己的多年經驗來調節電源補償參數，而且往往調起來耗時長，效率低，最后得到的結果也不一定就能達到滿足量產的要求，一旦到了量產階段，一些隱藏的問題放大后就會顯現出來。例如，穿越頻率點過低過高造成的系統不穩定問題，熱損耗嚴重的問題，效率低，響應慢，phase波形過沖,紋波大。
[0003]傳統的電源設計方法通常按照如下分析過程:
[0004]第一步，調節器開環傳函模塊:
[0005] 參閱附圖1，其為電路原理圖，在附圖1中，分為兩個模塊:調節器和compensator。調節器模塊屬于執行機構，它的工作原理是:補償的誤差放大器的輸出作為PWM比較器的同相輸入端的輸入信號來和OSC進行比較輸出一定頻率的PWM波形。在調節器的bode圖中有一個很關鍵的參數點，雙極點。雙極點是根據輸出濾波電路=Lout和Cout的大小來決定的。根據公式:
【權利要求】
1.一種基于頻域分析的電源設計方法，其特征在于，包括如下步驟: 第一步，測試平臺的評估，測量出測試平臺的開環傳遞函數，并確定設計目標； 第二步，載入測試目標，根據測試參數得出補償參數，并繪制補償參數的伯德圖；然后將補償參數的伯德圖和開環傳遞函數的伯德圖疊加得出閉環曲線； 第三步，調整誤差放大器的參數，選取參數值，并將所述的選取參數值在具體應用的線路板中進行調試，得出整個回路的伯德圖響應曲線； 第四步，測試結果確認，獲取在所述測試平臺上的閉環的伯德圖，將所述在測試平臺上的閉環的伯德圖與計算機仿真圖進行對比，以確認二者是否吻合。
2.如權利要求1所述的基于頻域分析的電源設計方法，其特征在于，所述的第一步確定的設計目標通過測試負載的動態響應得到。
3.如權利要求2所述的基于頻域分析的電源設計方法，其特征在于，所述的第一步確定設計目標之后還包括，確定穿越頻率步驟和確定增益補償步驟，最后確認補償類型。
4.如權利要求1所述的基于頻域分析的電源設計方法，其特征在于，所述的第二步還包括，一圓滑處理步驟，使補償參數的理論值更加接近實際值。
5.如權利要求1所述的基于頻域分析的電源設計方法，其特征在于，所述的第三步還包括，一系統及時響應條件的確認。
6.如權利要求1所述的基于頻域分析的電源設計方法，其特征在于，所述的第四步之后還包括一批量生產的步驟。
7.如權利要求1所述的基于頻域分析的電源設計方法，其特征在于，所述第二步中繪制的伯德圖是采用計算機繪制的。
8.如權利要求1所述的基于頻域分析的電源設計方法，其特征在于，所述的第二步中的開環傳函的伯德圖和補償參數的伯德圖的疊加是通過計算機完成的。
9.如權利要求1所述的基于頻域分析的電源設計方法，其特征在于，所述第四步中的在測試平臺上的閉環伯德圖與計算機仿真圖繪制在同一幅圖中。
10.如權利要求4所述的基于頻域分析的電源設計方法，其特征在于，所述的圓滑處理的參數為電阻值和電容值。
【文檔編號】G01R31/40GK104181820SQ201410386810
【公開日】2014年12月3日 申請日期:2014年8月7日 優先權日:2014年8月7日
【發明者】林坤杰 申請人:深圳市杰和科技發展有限公司