ancho de banda del diseño de control digital en un convertidor de CC-CC convencional

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Diseñé un convertidor de refuerzo dc-dc de salida única de inductor único convencional en psim. Esto significa que la energía del inductor se almacena y se envía a 1 salida en un ciclo y se carga y descarga a la segunda salida en el siguiente ciclo. Las dos salidas se detectan utilizando divisores de voltaje y multiplexados en tiempo usando mux analógico a la velocidad de la mitad de la frecuencia de conmutación que se procesará en la etapa de control digital. Mi escenario digital es muy simple con función de transferencia z. Después de eso pwm controla el tiempo de encendido / apagado de los interruptores.  El diseño funciona bien.

vin 2V  vo1 4V  vo2 6V  fs = 1M  L = 4uH  c = 50uF  etc ...

así que mi pregunta está en el escenario anterior, ¿el ancho de banda en el control debería ser mayor que la frecuencia de conmutación o menor que la frecuencia de conmutación?  Gracias

    
pregunta Tesla

2 respuestas

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Para obtener una garantía de estabilidad razonable, su ancho de banda de proceso / medición / control debe ser significativamente mayor que el ancho de banda del filtro analógico LC que suaviza la salida.

No es una garantía del 100%, sino una garantía razonable de estabilidad.

Motivo: -

Si está cambiando a 1 MHz, entonces su filtro LC (sí, debe tener un condensador de salida aunque no se muestra en su circuito) DEBE ser significativamente más "lento" que la frecuencia de conmutación para obtener un voltaje de ondulación adecuadamente pequeño en la salida. Por supuesto, esto es fácil de lograr con componentes muy pequeños, por lo que no hay excusa para una mala selección.

El muestreo / control a una velocidad más alta no puede lograr mucho más que una leve mejora en la precisión debido a la capacidad de promediar numéricamente el voltaje de ondulación pero, como dije anteriormente, es sensato reducir el voltaje de ondulación natural con el uso de un filtro LC de escala apropiada.

A partir de los valores L y C que usted cita, la frecuencia de corte analógica es de aproximadamente 11 kHz. Si alterna alternativamente a 500 kHz, entonces el tamaño de la tensión de rizado se determinará mediante una reducción de 40 dB / década: -

La resonancia es de aproximadamente 11 kHz y, a 1 MHz, la atenuación de la forma de onda de conmutación será de aproximadamente 80 dB y, a 500 kHz será de aproximadamente 78 dB u 8000: 1. Por lo tanto, si Vin es 2V, la forma de onda de conmutación será 2V p-p y, con un poco de movimiento de la mano, la ondulación será aproximadamente 8000 veces menor, es decir, sub mili-voltios.

En otras palabras, ha elegido una combinación L y C que son más que adecuadas para este diseño. Su bucle de control probablemente podría funcionar a una velocidad de 100 kHz sin mucho problema.

    
respondido por el Andy aka
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Su ancho de banda digital (de muestreo) debe ser mucho más rápido que su control analógico (conmutación de salida). Y por "mucho más rápido" me refiero a 5-10 veces más rápido. Obtendría un canal dual de 5 megasamples por segundo ADC y utilizaría un bus SPI muy rápido para un microcontrolador para leer los datos y luego ajustar las salidas de conmutación según sea necesario.

Eso es, por supuesto, asumiendo que tienes un microcontrolador ejecutando este ciclo de control.

    
respondido por el KyranF

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