开关电源反馈设计2.doc

6.2 反馈控制基础 在电路中一般有一个输入量和输出量。输出或输入可以是电压或电流。输出与输入之比称为电路的增益。控制系统中，被控制量（输出）与控制量（输入）之比通常称为传递函数。一个控制系统通常有许多中间级，前级的输出往往是后级的输入，而后级的输入作为前级的负载。因此，系统总的传递函数是各级传递函数的乘积。 如果将系统输出量的部分或全部回输到输入端，对输入信号起作用，这就是反馈控制。如果反馈信号消弱输入信号，就称为负反馈；如果反馈信号加强输入信号，就称为正反馈。正反馈会引起电路的不稳定，通常采用负反馈，避免正反馈。 6.2.1 反馈方框图和一般表达式 Σ a b 图6.12 反馈方框图 为讨论方便，我们以反馈放大器为例，讨论反馈的一些性质。为了改善放大器的特性：稳定增益，改变输入输出阻抗，提高抗干扰能力，或稳定输出量，常给放大器引入负反馈。反馈放大器方框图如图6.12所示。 图6.12中参数定义如下：开环增益，或基本放大器增益为 (6-20) 反馈系数定义为 (6-21) 而闭环增益定义为 (6-22) 因为，考虑到式(6-1)，(6-2),式(6-3)可以写成 (6-23) 由式(6-23)可见，闭环增益与（1+）有关： （1）若1,则，即引入反馈后，增益减少了，这种反馈称为负反馈。 （2）若1,则，引入反馈以后。增益增加了，这种反馈称为正反馈。正反馈虽然使得增益增加，但使放大器工作不稳定，很少应用。 （3）若＝0,则→∞，这就是说，没有输入信号，放大器仍然有输出，这时放大器成了一个振荡器。 6.2.2 反馈深度与深度负反馈 当1就是负反馈。越大，放大器增益下降越多，因此是衡量负反馈程度的一个重要指标，称为反馈深度。 如果1,称为深度负反馈，即1,由式（6-23）得到 （6-24） 由式（6-24）可以看到，深度负反馈放大器的闭环增益等于反馈系数的倒数。如果反馈电路由无源元件例如电阻构成，则闭环增益是非常稳定的。 式（6-23）右边分母中的‘1’是―输入信号与反馈信号的差值信号－放大器的净输入信号。1,就是说反馈信号远远大于净输入信号。如果反馈信号是电压，净输入电压为零，称为虚短；如果反馈信号为电流，则净输入为零。称为虚断。 6.2.3 环路增益 如果将输入短路，净输入处断开，在基本输入端a，经基本放大器输出反馈网络回到输入断开处b（图6.12）的总增益称为环路增益。因为，所以，所以环路增益为 （6-25） 6.2.4 负反馈放大器的类型 根据输出取样（电压或电流）和反馈信号与输入信号连接方式（串联还是并联），负反馈有四种拓扑： a. 电压串联负反馈 电路拓扑 电压串联负反馈电路拓扑如图6.13所示。R1和R2组成分压器，将输出电压的一部分反馈到输入端，与净输入电压串联，故称为电压串联反馈。 电路作用 Ui + Ud Gv － Uf R1 Uo R2 图6.13 电压串联负反馈 在输入电压不变时，当负载变化，或放大器电源变化，或电路参数引起电压放大倍数变化时，如果没有反馈，输