This thread has been locked.

If you have a related question, please click the "Ask a related question" button in the top right corner. The newly created question will be automatically linked to this question.

[参考译文] TIDA-01168:极点和放大器;数字外部电压控制环路的零补偿策略

Guru**** 643970 points
Other Parts Discussed in Thread: TMS320F28027F, LM5170, TIDA-01168, LM5170-Q1
请注意,本文内容源自机器翻译,可能存在语法或其它翻译错误,仅供参考。如需获取准确内容,请参阅链接中的英语原文或自行翻译。

https://e2e.ti.com/support/tools/simulation-hardware-system-design-tools-group/sim-hw-system-design/f/simulation-hardware-system-design-tools-forum/796287/tida-01168-poles-zero-compensation-strategy-for-digital-outer-voltage-control-loop

器件型号:TIDA-01168
主题中讨论的其他器件:TMS320F28027FLM5170LM5170-Q1

您好!

我目前正在从事双向转换器12/48V 3kW 四相工作。 我将 LM5170用作内部电流环路补偿器、并希望使用 TMS320F28027F Launchpad 作为外部电压环路控制。

TI 对内部电流环路控制器进行了完美描述、跨导放大器的极点和零点位置有详尽的文档记录。

但现在我要解决的问题是:

我使用以下公式反向计算了 w_cp0、w_CP1和 w_cz1:

B_0 =(T_s*w_CP0*w_CP1*(2+T_s*w_CZ1))/(2*(2+T_s*w_CP1)*w_CZ1);

B_1 =(T_s^2*w_CP0*w_CP1)/(2+T_s*w_CP1);

b_2 =(t_s*w_CP0*w_CP1*(-2+T_s*w_CZ1))/(2*(2+T_s*w_CP1)*w_CZ1);

A_1 = 4/(2+T_s*w_CP1);

A_2 =(-2+T_s*w_CP1)/(2+T_s*w_CP1);

对于 B_0、通过 A_2、我使用了第62页上 TIDA-01168中的值。 TS = 1/48.828125 kHz

我得到的结果是针对降压转换器:

W_CP1 = 115048 rad/s = 18300Hz

W_cp0 = 3662 rad/s = 582Hz

W_cz1 = 750 rad/s = 120Hz

但是、TI 是如何计算这些值的? 有什么薪酬策略? 使用 LM5170DESIGN-CALC.xlsx 计算的极点和零点 I (可在 TI 的 LM5170页面上使用)甚至无法接近 I 反向工程值。 我正在寻找类似的东西:将 w_cz1放置在交叉频率的五分之一处。

我非常感谢您的帮助。

此致、

Jochen Rohm

  • 请注意,本文内容源自机器翻译,可能存在语法或其它翻译错误,仅供参考。如需获取准确内容,请参阅链接中的英语原文或自行翻译。

    您好 Jochen Rohm、

    我们了解您的疑问、并将帮助计算价值和薪酬策略。 从事此项目的工程师正出差、我们将在他回到办公室后尽快与您联系。

    感谢您的理解。

    此致、
    Sandeep

  • 请注意,本文内容源自机器翻译,可能存在语法或其它翻译错误,仅供参考。如需获取准确内容,请参阅链接中的英语原文或自行翻译。
    尊敬的 Jochen:
    感谢您在 e2e 论坛上与我们联系。 我是 TIDA-01168的作者。 由于在不同电路板之间进行复制和粘贴、属于软件包一部分的补偿值可能不正确。
    对于初始测试、我建议从设置为开关频率1/6至1/10的内部电流环路的交叉频率开始。 外部电流环路补偿器应再次将内部电流环路的穿越频率设置为1/6至1/10。

    示例:
    开关频率 fsw = 100kHz
    电流环路交叉频率 FCO (电流)= 10kHz
    电压环路交叉频率 FCO (电压)= 1kHz

    请记住、您得到的补偿值只是粗略估算。 为了简单起见,还有许多其他考虑因素没有考虑在内。 例如、当系统以一个相位运行时、有效输出电容会有所不同。 此外、这种大功率设计具有更大的尺寸、这会显著增加输出电容器的寄生电感。

    总结:
    #断开电压误差放大器并稳定内部电流环路。 使用环路响应分析器获取受控体、补偿器和开环响应的波特图。 使用电阻负载并确保直流/直流在 CCM 模式下运行(ISETA=CONSTANT)。
    #仔细研究时域中的行为(瞬态响应)
    #实施电压误差信号放大器、并针对外部电压环路重复上述步骤。

    但愿这对您有所帮助。

    此致、
    Jiri Panacek
  • 请注意,本文内容源自机器翻译,可能存在语法或其它翻译错误,仅供参考。如需获取准确内容,请参阅链接中的英语原文或自行翻译。

    您好、Jiri、

    感谢您的帮助回答!

    如果您能回答我一个问题、我将非常感激:

    现在、我知道了 FCO 的起点、现在我要问自己应该将我的2个极点和1个零点放置在什么位置。 我在文献中找不到任何提示,因为独立操作中的 Type2压缩不用于 VMC。
    由于我们运行的是级联控制方案、因此我们可以为外部电压环路使用类型2。 但在开启时、是否应将 p0 P1和 Z0作为降压转换器的起点?


    p0、p1和 z0的升压补偿也是如此。 我想增大、升压转换器的 FCO 应该大约为 RHP 零点的1/5?

    阿甘根非常感谢!

    此致、
    Jochen Rohm

  • 请注意,本文内容源自机器翻译,可能存在语法或其它翻译错误,仅供参考。如需获取准确内容,请参阅链接中的英语原文或自行翻译。

    您好 Jochen、

    这正是系统工程师去寻求应用工程师建议的情况:-)。 对此没有一个简单的答案。 让我与您分享我的想法。 最终目标是创建环路响应、其中波特图达到  开关频率的1/10 (保守)到1/6 (性能)时的0dB 级别(交叉点)。 当布线达到0dB 点时、波特图的斜率必须为-20dB/dek、这一点很重要。 因此、Compenasator 电路应按照 其实现方式向受控体(PWM 补偿器+功率级)添加极点和零点。 但这是一个问题。  在 电压和电流模式下、受控体的波特图具有不同的形状。 由于 L-Cout、电压模式是双极系统。 电流模式是单极系统、因为电感器充当电流源。 当您考虑它时、LM5170-Q1是一个恒流源、因此对于两种模式(降压、升压)、它只需要2类补偿。

    请注意、基于迟滞的控制方案(恒定吨位、DCAP 等)本质上是稳定的、无需任何补偿。

    以下是一些有用的资源:

    德州仪器(TI)著名的 PDS 团队提供的电源设计研讨会(提供视频!):

    Biricha Power (创建登录并阅读文章。 此外、还提供了一些 YouTube 视频)、主要介绍基础知识以及平均电流控制和电压控制之间的差异。

    我将尝试从我们的应用工程师那里获得您问题的第二部分答案。

    此致、Jiri

  • 请注意,本文内容源自机器翻译,可能存在语法或其它翻译错误,仅供参考。如需获取准确内容,请参阅链接中的英语原文或自行翻译。
    这是我想为您找到的材料:
    training.ti.com/average-current-mode-control-bidirectional-dcdc-systems

    我相信这会详细解释这个问题。
  • 请注意,本文内容源自机器翻译,可能存在语法或其它翻译错误,仅供参考。如需获取准确内容,请参阅链接中的英语原文或自行翻译。

    您好、Jiri、

    我非常感谢你们的支持! 我开始意识到拥有其中一个 Omron 的 Bode100设备将非常有用。 Biricha 也是我所熟知的、但现在我很遗憾无法负担课程费用。 不久的将来、我一定会再来的! 当前正在读取您为我附加的两个文件。

    我使用 PLECS 进行了实时仿真、电压控制环路运行得相当好。 但实际情况似乎稍有不同。

    我知道我在 μ µC 上的控制算法正在工作,因为实际现有硬件上的输出 RMS 电压正好为12V。 唯一的缺点是、它在这个值(-5V/+3V)附近振荡。 另一方面、电流环路在没有波特图的情况下能够完美地工作。

    最后一点:遗憾的是,我无法打开您为我连接的链接(当然我被锁定)。 获取以下错误按摩:

    访问被拒绝

    您尝试访问的课程不再可用、或者您没有查看该课程的权限。 请返回 TI 培训主页以搜索/浏览其他培训。

    再次感谢您! 感谢您的帮助,我学到了很多!

    此致、

    Jochen Rohm

  • 请注意,本文内容源自机器翻译,可能存在语法或其它翻译错误,仅供参考。如需获取准确内容,请参阅链接中的英语原文或自行翻译。

    您好 Jochen、您正在尝试打开哪些链接?

    对于 PDS 研讨会、请尝试谷歌搜索"Texas Instruments Power Design Seminar "。 我相信(并希望)本培训材料不仅限于参加者。

    有关第二个链接、请转至 LM5170-Q1产品页面并导航至该按钮。

    请告诉我这是否起作用。

    此致、Jiri

  • 请注意,本文内容源自机器翻译,可能存在语法或其它翻译错误,仅供参考。如需获取准确内容,请参阅链接中的英语原文或自行翻译。
    您好、Jiri、

    现在它可以工作,嵌入式平均电流模式控制链路不工作,但视频回放可以! 再次感谢您抽出宝贵的时间!