一種基于頻域分析的電源設(shè)計(jì)方法
【專利摘要】一種基于頻域分析的電源設(shè)計(jì)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(huán)傳遞函數(shù)，并確定設(shè)計(jì)目標(biāo)；第二步，載入測試目標(biāo)，根據(jù)測試參數(shù)得出補(bǔ)償參數(shù)，并繪制補(bǔ)償參數(shù)的伯德圖；然后將補(bǔ)償參數(shù)的伯德圖和開環(huán)傳遞函數(shù)的伯德圖疊加得出閉環(huán)曲線；第三步，調(diào)整誤差放大器的參數(shù)，選取參數(shù)值，并將所述的選取參數(shù)值在具體應(yīng)用的線路板中進(jìn)行調(diào)試，得出整個(gè)回路的伯德圖響應(yīng)曲線；第四步，測試結(jié)果確認(rèn)，獲取在所述測試平臺上的閉環(huán)的伯德圖，將所述在測試平臺上的閉環(huán)的伯德圖與計(jì)算機(jī)仿真圖進(jìn)行對比，以確認(rèn)二者是否吻合。本發(fā)明大大減少了設(shè)計(jì)周期，提高了產(chǎn)品的品質(zhì)，提高了研發(fā)效率。
【專利說明】一種基于頻域分析的電源設(shè)計(jì)方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及電源設(shè)計(jì)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于頻域分析的電源設(shè)計(jì)方法。

【背景技術(shù)】
[0002]隨著自動控制理論應(yīng)用的日益成熟，自動控制原理也越來越多的應(yīng)用到電源控制IC等集成電路當(dāng)中，這使得開關(guān)電源在穩(wěn)定性方面得到了保障。雖然，市場上已經(jīng)出現(xiàn)了內(nèi)部補(bǔ)償?shù)碾娫碔C產(chǎn)品，但是還沒有達(dá)到普及的程度，而且價(jià)錢比較昂貴，因此市場上很多電源IC還采用的是外部補(bǔ)償線路的方式。外部補(bǔ)償線路調(diào)節(jié)的電源IC的存在，說明了在考慮到性價(jià)比的情況下，還是具有很多優(yōu)勢的，所以現(xiàn)在主流的電源方案還是采用外部補(bǔ)償?shù)姆绞健Ａ钊藫?dān)憂的是，通過對市場上諸多電源產(chǎn)品進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)分析后，發(fā)現(xiàn)有很多存在穩(wěn)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(fā)效率，增強(qiáng)電源穩(wěn)定性控制，降低電源功耗的可視化電源設(shè)計(jì)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(jīng)驗(yàn)來調(diào)節(jié)電源補(bǔ)償參數(shù)，而且往往調(diào)起來耗時(shí)長，效率低，最后得到的結(jié)果也不一定就能達(dá)到滿足量產(chǎn)的要求，一旦到了量產(chǎn)階段，一些隱藏的問題放大后就會顯現(xiàn)出來。例如，穿越頻率點(diǎn)過低過高造成的系統(tǒng)不穩(wěn)定問題，熱損耗嚴(yán)重的問題，效率低，響應(yīng)慢，phase波形過沖,紋波大。
[0003]傳統(tǒng)的電源設(shè)計(jì)方法通常按照如下分析過程:
[0004]第一步，調(diào)節(jié)器開環(huán)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(gè)模塊:調(diào)節(jié)器和compensator。調(diào)節(jié)器模塊屬于執(zhí)行機(jī)構(gòu)，它的工作原理是:補(bǔ)償?shù)恼`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(jìn)行比較輸出一定頻率的PWM波形。在調(diào)節(jié)器的bode圖中有一個(gè)很關(guān)鍵的參數(shù)點(diǎn)，雙極點(diǎn)。雙極點(diǎn)是根據(jù)輸出濾波電路=Lout和Cout的大小來決定的。根據(jù)公式:

【權(quán)利要求】
1.一種基于頻域分析的電源設(shè)計(jì)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(huán)傳遞函數(shù)，并確定設(shè)計(jì)目標(biāo)； 第二步，載入測試目標(biāo)，根據(jù)測試參數(shù)得出補(bǔ)償參數(shù)，并繪制補(bǔ)償參數(shù)的伯德圖；然后將補(bǔ)償參數(shù)的伯德圖和開環(huán)傳遞函數(shù)的伯德圖疊加得出閉環(huán)曲線； 第三步，調(diào)整誤差放大器的參數(shù)，選取參數(shù)值，并將所述的選取參數(shù)值在具體應(yīng)用的線路板中進(jìn)行調(diào)試，得出整個(gè)回路的伯德圖響應(yīng)曲線； 第四步，測試結(jié)果確認(rèn)，獲取在所述測試平臺上的閉環(huán)的伯德圖，將所述在測試平臺上的閉環(huán)的伯德圖與計(jì)算機(jī)仿真圖進(jìn)行對比，以確認(rèn)二者是否吻合。
2.如權(quán)利要求1所述的基于頻域分析的電源設(shè)計(jì)方法，其特征在于，所述的第一步確定的設(shè)計(jì)目標(biāo)通過測試負(fù)載的動態(tài)響應(yīng)得到。
3.如權(quán)利要求2所述的基于頻域分析的電源設(shè)計(jì)方法，其特征在于，所述的第一步確定設(shè)計(jì)目標(biāo)之后還包括，確定穿越頻率步驟和確定增益補(bǔ)償步驟，最后確認(rèn)補(bǔ)償類型。
4.如權(quán)利要求1所述的基于頻域分析的電源設(shè)計(jì)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(bǔ)償參數(shù)的理論值更加接近實(shí)際值。
5.如權(quán)利要求1所述的基于頻域分析的電源設(shè)計(jì)方法，其特征在于，所述的第三步還包括，一系統(tǒng)及時(shí)響應(yīng)條件的確認(rèn)。
6.如權(quán)利要求1所述的基于頻域分析的電源設(shè)計(jì)方法，其特征在于，所述的第四步之后還包括一批量生產(chǎn)的步驟。
7.如權(quán)利要求1所述的基于頻域分析的電源設(shè)計(jì)方法，其特征在于，所述第二步中繪制的伯德圖是采用計(jì)算機(jī)繪制的。
8.如權(quán)利要求1所述的基于頻域分析的電源設(shè)計(jì)方法，其特征在于，所述的第二步中的開環(huán)傳函的伯德圖和補(bǔ)償參數(shù)的伯德圖的疊加是通過計(jì)算機(jī)完成的。
9.如權(quán)利要求1所述的基于頻域分析的電源設(shè)計(jì)方法，其特征在于，所述第四步中的在測試平臺上的閉環(huán)伯德圖與計(jì)算機(jī)仿真圖繪制在同一幅圖中。
10.如權(quán)利要求4所述的基于頻域分析的電源設(shè)計(jì)方法，其特征在于，所述的圓滑處理的參數(shù)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(yōu)先權(quán)日:2014年8月7日
【發(fā)明者】林坤杰 申請人:深圳市杰和科技發(fā)展有限公司