【安装中FS跟DC是什么】通往硬件开发人员的道路——简单理解DC/DC的环路稳定性问题。

资料来源：EETOP硬汉博客(论坛usrname:ICNO.1)

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电路系统的单板设计中经常使用各种电源。DC/DC是最广泛的，例如巴克降压电路。通常使用相关制造商(如TI、ADI、Linear等)的集成芯片。一般来说，应用比较简单。可以根据参考电路配置外围设备，然后根据布局布线原则完成单板设计。但是，如果只知道基本原理却不知道，那么问题发生时，可能会产生完全不知道的结果。例如，最近出现的问题是直流/直流空载时电压异常。

这个问题是偶然发生的。这个芯片已经在其他短板上正常使用，但最新的板子电压异常波动。比较两个结构图都一样，但检查PCB后检查结构图，发现输出容量配置有问题，换电容后电压正常。那么为什么同样的设计之前没有问题呢？现在有问题吗？此外，新的问题板在不使用时处于空载状态，以前的板总是装上，所以不改变电容器插头负载，输出电压也正常。这是典型开关电源的环路响应问题。我们在学习运算放大器时，研究了运算放大器的闭环反馈特性，即振幅频率特性和相位频率特性。

那么DC/DC上的环路也有类似的特性。下图是同步降压电路。

基本传输拓扑如下：

传输函数可以简化为下图，S是频率参数。

对于降压电路，可以得到输出的零极分析

LC是环路的主极点，输出容量和ESR是环路的零点。

我知道图的相位裕度是反映回路稳定性的重要指标，所以在回路设计中重要的是如何确保适当的参数。下面介绍了几种补偿方法。目的是向前推0分，提高相位裕度。

我们用极点公式看到L和Cout决定环路的带宽，这个参数实际上表示环路的响应速度。

Fs是电源开/关频率，因此电源设计需要补偿设计。

两种补偿方法，具体计算公式不附加。

PI方法：

PID方法：

在非传统单板硬件设计中，考虑回路补偿的情况比较少，在实际应用中，根据推荐的参数设计，一般没有问题，但从输出电压的特性可以判断可能的原因，例如这次出现的设计错误。输出容量设计错误导致回路异常电压波动，皮带载荷也会影响回路，因此在设计错误时工作相同。综上所述，环路的频率特性与环路的响应、噪声等有关，因此，在出现问题时，最好能从特定的基本角度尽快解决问题。

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