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Type II/III補償適用于TL494 buck方案嗎?

Type II/III的參考資料里,輸出電壓采樣都是連接到誤差放大器反相輸入端,參考電壓連接到誤差放大器同相輸入端。

而TL494 buck方案都是輸出電壓采樣連接到誤差放器同相輸入端,參考電壓連接到誤差放器器反相輸入端。

TL494手冊里給的參考設計,反饋網絡里只有一個電阻。網上找到的TL494 buck方案,反饋網絡要么是電阻串聯電容,要么是電阻串聯電容后再并聯一個電阻。沒見到有用二型補償或三形補償的。

在TI官方論壇里查到有人問類似的問題,TI工作人員回復說因為誤差放大器集成在TL494芯片里,所以不能/不需要反饋網絡里有積分環節(也就是電容)。

那么TL494 buck方案到底能不能用二型補償或三型補償?

如果能用,其實現方式和計算方法和參考設計有何不同?

如果不能用,那TL494 buck方案的補償網絡又該如何設計?

type2

tl494

老壽

全部回復(6)
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2020-04-09 09:22

在這個帖子審核期間,我在TI的技術論壇上問了一下,TI工程師給出的回復是“類似這樣的脈寬調制控制芯片,并不需要額外的2或者3型補償,按照datasheet上推薦設計即可”。

這讓我非常費解,TI的TL494 datasheet上給出的環路只有P環節把增益設置為101倍。而LC濾波器會產生很大的相移,不加補償如何能保持穩定呢?

我又看了下安森美的TL494 datasheet,環路上是P+PI補償。

以前在電源網里看到有人發貼問類似安森美的方案元件參數如何計算,版主ymyangyong建議把并聯的電阻換成電容,其實就是把補償網絡改成2型補償。

我在網上查了很多2型補償和3型補償的資料,按照資料上說的方法計算元件參數后用Multisim仿真TL494非隔離Buck 2型補償或3型補償電路,發現不論如何調整補償參數都無法消除自激,反倒是直接用TI datasheet上給的直接把增益設置為101是穩定的。

我也仔細看過電源網網友“鋼珠子母彈”關于環路補償的帖子,他講的非常仔細,我用Multisim仿真同樣不穩定。不過他沒有公開TL494+IR2104同步整流的電路圖,不知他具體是如何實現的。

至此,TL494非隔離buck方案是否需要2型補償或3型補償,有點撲朔迷離。

這個問題哪位老師能指點一二。

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2020-04-09 11:35
@聞太師1
在這個帖子審核期間,我在TI的技術論壇上問了一下,TI工程師給出的回復是“類似這樣的脈寬調制控制芯片,并不需要額外的2或者3型補償,按照datasheet上推薦設計即可”。這讓我非常費解,TI的TL494datasheet上給出的環路只有P環節把增益設置為101倍。而LC濾波器會產生很大的相移,不加補償如何能保持穩定呢?我又看了下安森美的TL494datasheet,環路上是P+PI補償。以前在電源網里看到有人發貼問類似安森美的方案元件參數如何計算,版主ymyangyong建議把并聯的電阻換成電容,其實就是把補償網絡改成2型補償。我在網上查了很多2型補償和3型補償的資料,按照資料上說的方法計算元件參數后用Multisim仿真TL494非隔離Buck2型補償或3型補償電路,發現不論如何調整補償參數都無法消除自激,反倒是直接用TIdatasheet上給的直接把增益設置為101是穩定的。我也仔細看過電源網網友“鋼珠子母彈”關于環路補償的帖子,他講的非常仔細,我用Multisim仿真同樣不穩定。不過他沒有公開TL494+IR2104同步整流的電路圖,不知他具體是如何實現的。至此,TL494非隔離buck方案是否需要2型補償或3型補償,有點撲朔迷離。這個問題哪位老師能指點一二。[圖片]

上面這個圖沒有對電流反饋環路進行補償,建議加上。

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2020-04-09 11:45
@ymyangyong
上面這個圖沒有對電流反饋環路進行補償,建議加上。
我所關心的是ti工程師說不需要2型補償或3型補償,為什么環路可以保持穩定?
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2020-04-09 21:57
@聞太師1
我所關心的是ti工程師說不需要2型補償或3型補償,為什么環路可以保持穩定?

實際情況不一定是這樣的,個人認為加適當補償會更穩定。

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2020-04-13 14:39
@ymyangyong
實際情況不一定是這樣的,個人認為加適當補償會更穩定。

分別在TIE2E中文論壇和英文論壇咨詢了這個問題

TIE2E中文論壇的回復:

類似TL494這類脈寬調制的控制芯片不需要外部補償。PWM控制類太大了,包括了所有的開關電源,但是開關電源的控制方式非常之多,包括這類脈寬調制,上面提到的DCS的電壓模式(不需要外部補償),TI的易電源(絕大部分也不需要補償)等等,類別非常多。其他包括DCAP等很多模式的控制芯片是需要外部補償的。TI的DC/DC芯片種類超級多,建議你多看看各種芯片的datasheet,你會發現芯片的控制方式很多。

TIE2E英文論壇這樣回復:

In this application, modulation of output pulses is accomplished by comparing the sawtooth waveform created by the internal oscillator on the timing capacitor (CT) to either of two control signals present at the output of the error amplifier. Since the slope of sawtooth waveform is the charging current of the oscillator, the inductance is no longer in the regulation of the transfer function actually, therefore it doesn't exist the double poles of LC, compensation becomes easier and response of loop becomes faster.

二者給出的結論都是不需要做二型/三型補償,英文論壇還多少說了一點不需要的理由。

我現在仿真結果基本能印證他們的說法,實體電路也做出來了,過幾天公布測試結果。

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2020-04-20 17:44
@聞太師1
分別在TIE2E中文論壇和英文論壇咨詢了這個問題TIE2E中文論壇的回復:類似TL494這類脈寬調制的控制芯片不需要外部補償。PWM控制類太大了,包括了所有的開關電源,但是開關電源的控制方式非常之多,包括這類脈寬調制,上面提到的DCS的電壓模式(不需要外部補償),TI的易電源(絕大部分也不需要補償)等等,類別非常多。其他包括DCAP等很多模式的控制芯片是需要外部補償的。TI的DC/DC芯片種類超級多,建議你多看看各種芯片的datasheet,你會發現芯片的控制方式很多。TIE2E英文論壇這樣回復:Inthisapplication,modulationofoutputpulsesisaccomplishedbycomparingthesawtoothwaveformcreatedbytheinternaloscillatoronthetimingcapacitor(CT)toeitheroftwocontrolsignalspresentattheoutputoftheerroramplifier.Sincetheslopeofsawtoothwaveformisthechargingcurrentoftheoscillator,theinductanceisnolongerinthe regulationofthetransfer function actually,thereforeitdoesn'texistthedoublepolesofLC,compensationbecomeseasierandresponseofloopbecomesfaster.二者給出的結論都是不需要做二型/三型補償,英文論壇還多少說了一點不需要的理由。我現在仿真結果基本能印證他們的說法,實體電路也做出來了,過幾天公布測試結果。

把TL494環路增益設為101且不做補償,空載和帶5V 1A負載的波形如下圖(圖片傳不上來,只能引用發在礦壇的圖了),未見明顯自激,比較穩定。

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