diseño del compensador tipo 2 para el control del modo actual del convertidor elevador?

He diseñado un convertidor elevador con control de modo de corriente máxima en PLECS. He usado el método del enfoque del factor k para diseñar el compensador. la función de transferencia del diagrama de Bode de la etapa de potencia se usa para seleccionar la frecuencia de cruce de 40 KHz, ya que estoy usando una frecuencia de conmutación de 2,2 MHz y, a partir de esto, definí mi compensador que muestra un buen diagrama de Bode () ingrese la descripción de la imagen aquí. el diagrama de Bode del sistema completo coincide perfectamente con mis expectativas, como se puede ver en la figura. sin embargo, cuando ejecuto el mismo circuito en PLECS con el compensador, obtengo una gran oscilación y un sistema no estable y el compensador (ingrese la descripción de la imagen aquí) está destinado a estabilizar mi sistema (no pude cargar el archivo en stackoverflow). mi pregunta, ¿cómo puede funcionar perfectamente el análisis del dominio de la frecuencia, pero cuando se trata del dominio del tiempo (circuito), el sistema está completamente equivocado? He usado una frecuencia de cruce de 5 KHz y muestra un buen resultado, lo que significa que mi bucle de control no muestra un buen comportamiento cuando se trata de una frecuencia de cruce más alta, lo que va en contra de mi comprensión de que puedo elegir cualquier frecuencia de cruce siempre que sea décima. menor que la frecuencia de conmutación. el diagrama de Bode del circuito compensado (circuito con el compensador) es: ingrese la descripción de la imagen aquíel circuito: ingrese la descripción de la imagen aquíla frecuencia de cruce donde es inestable es de 40 KHz, he elegido el margen de fase 60 y con el enfoque del factor k calculé los ceros de los polos y la ganancia del comensador

No está totalmente claro en su diagrama de Bode cuál es la respuesta compensada. Muestre el diagrama de Bode solo de su circuito compensado. También indique a qué frecuencia oscila el sistema inestable Y, IMPORTANTE, muestre su circuito.
Hola Andy, lo acabo de editar. Supongo que quieres decir que el circuito compensado es el circuito con el compensador. Gracias.
Para su diagrama de Bode, ¿dónde se midió su entrada y su salida y cómo organizó el esquema para eliminar la retroalimentación, es decir, cómo midió la ganancia de bucle abierto para su diagrama de Bode?
para el diagrama de Bode, la entrada es Verr (Vref-Vout) a la salida de voltaje Vout, he usado las señales ir/desde (Vout e I_ind) en lugar de cables. Usé la función de transferencia Vout/Verr (función de transferencia matemática dada por Basso) y también usé las herramientas de análisis de PLECS para obtener el bucle abierto (Vout/Verr)
El problema con la frecuencia de conmutación es que crea un pico en el gráfico de respuesta a 1/2 fsw, por lo que desea tener una buena atenuación en ese punto. Es un poco simplista decir 1/10 de frecuencia de conmutación para fco. Puede probar su modelo PLECS en comparación con el que proporciona el simulador de TI, este último es tan bueno como puede hacerlo sin mediciones.
Tomé 1/10 o 1/20 para fc, ya que era un instrumento de las pautas de Texas, pero mi gran preocupación es el enfoque del factor k donde en el dominio de la frecuencia parece perfecto, pero en el dominio del tiempo es completamente incorrecto ya que obtuve un gran sobreimpulso y oscilaciones para fc superiores a 5 KHz en CCM y 1 KHz en DCM, lo que significa que el compensador de tipo 2 es malo para el convertidor elevador en DCM si mi simulación es correcta
El tipo 2 es el más común para CMC. Parece que su compensación está apagada. Prueba el simulador de Ti, te permitirá ajustar polos y ceros fácilmente. Cuidado con el plano derecho medio cero en CCM. En impulso en CCM, el voltaje de salida se hundirá temporalmente cuando el controlador aumente el ciclo de trabajo, lo que provoca oscilaciones. No se puede compensar, debe restringir Fco para proporcionar un margen razonable a rphz.
Lo intenté con TI webench, pero parece que no pude encontrar ningún convertidor elevador con control de corriente máxima que coincida con mis entradas (traté de cambiar el valor de los diseños disponibles pero no es aceptable). dijiste que mi compensador está apagado, ¿puedes explicar más porque pensé que un compensador es solo un filtro? He elegido un Fc inferior a 1/5 del RHPZ, ¿no es suficiente?
No puede elegir ninguna frecuencia de cruce con un convertidor elevador. En VM, estás atascado con la frecuencia resonante del L C filtro y la posición cero de RHP. En CM, ya no tienes la L C alcanzando un máximo, pero el RHPZ ocupa una posición similar. Así que tienes que seleccionar F C a un máximo de 20-30% de F C de lo contrario, no será estable. Consulte cbasso.pagesperso-orange.fr/Downloads/PPTs/… donde tiene todas las herramientas para abordar el control de bucle.

Respuestas (1)

Modelar SMPS en modo actual es, de hecho, un poco más difícil que el modo de voltaje, independientemente de lo que diga el conocimiento de "todos saben". A menudo es más fácil de USAR y tiene fórmulas "bien conocidas", pero estas tienden a desechar la parte del amplificador actual o "simplificarla".

Si tiene dos bucles de retroalimentación en paralelo, eliminar uno y decir que no importa es en gran medida un ejercicio manual. A menudo se puede obtener una aproximación lo suficientemente buena del resultado y los fabricantes a menudo no proporcionan la información necesaria para modelar el bucle de modo actual. Por lo tanto, no es totalmente irrazonable eliminar la respuesta del bucle actual porque, de todos modos, no tiene una forma razonable de modelarlo.

Lo que recomendaría es ir a la página web de Texas Instruments y probar su conjunto de herramientas webench para diseñar una fuente de alimentación similar. Si usa el mismo inductor/condensador/transistor y un controlador de modo de corriente, el circuito de retroalimentación debería estar bastante cerca de lo que necesita. Probablemente necesite cambiar el divisor de voltaje para proporcionar el valor de retroalimentación correcto, lo que afecta un poco al bucle, pero Webench le permite jugar con los valores de retroalimentación a nivel de componente.

Si está interesado en las complejidades de modelar correctamente el controlador SMPS en modo actual, consulte "COMPRENSIÓN Y APLICACIÓN DE LA TEORÍA DE CONTROL EN MODO ACTUAL" de Robert Sheehan, además de sus otros libros blancos. Otros métodos se presentan en algunos libros de texto como "Switching Power Supply Design & Optimization" de Sanjay Maniktala. Todos estos dependen de que el fabricante realmente revele los detalles de la forma de onda y las especificaciones del amplificador de modo de corriente del controlador que a menudo no se proporciona.

Me he esforzado mucho en modelarlo durante un par de semanas, pero no lo logré, así que solo uso algunos modelos como dijiste. Ahora llego al diseño de compensación que no es tan obvio como parece en el libro de texto que usé (Pr.Ned Mohan) y realmente no me gusta cuando el cálculo teórico (que parece correcto) no está en línea con el circuito de simulación. Voy a mirar las referencias que me has dado y gracias por la pista
@yaakov Ese es el problema con los simuladores, no puedes saber si se está simulando correctamente. Simular un CMC SMPS en SPICE es complicado por la misma razón que lo es hacer un modelo. Al final del día, no puede superar las mediciones, pero necesita un analizador de vectores para hacerlo correctamente y este es un kit excesivamente costoso, generalmente £ 1000 +.
es por eso que quería usar PLECS y Simulink como primer enfoque, ya que parecen más sencillos, pero aun así obtengo un resultado completamente sin sentido y esto antes de ir a la medición.
diseño del compensador tipo 2 para el control del modo actual del convertidor elevador?
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