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DC-DC反馈环路补偿与稳定性设计

共计 30 章节
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01
课程导入
学习目标 · 课程结构 · DC-DC反馈环路的重要性与典型应用…
课程导入学习目标
02
DC-DC转换器基础
Buck · Boost · Buck-Boost拓扑的工作原理
DC-DC转换器基础
03
反馈控制系统基础
闭环控制概念 · 开环与闭环增益 · 负反馈的作用
反馈控制系统基础闭环控制概念
04
稳定性判据
相位裕度 · 增益裕度 · 奈奎斯特判据
稳定性判据相位裕度
05
环路增益的测量与仿真
波特图测量方法 · 仿真工具（如SIMPLIS · PSPICE）中的环路增益提取技术
环路增益的测量仿真
06
功率级建模
Buck变换器的小信号模型 · 控制到输出传递函数推导 · 占空比到输出电压的频响特性
功率级建模Buck
07
调制器与采样保持效应
PWM调制器增益 · 采样保持对环路的影响 · 右半平面零点（Boost/ Buck…
调制器采样保持效应
08
误差放大器与补偿网络
Type-I · Type-II · Type-III补偿网络的结构
误差放大器补偿网络
09
补偿网络设计方法
基于相位裕度目标的极点零点配置 · K因子法 · 环路增益整形
补偿网络设计方法基于相位裕度目标…
10
Type-II补偿设计实战
针对Buck变换器的Type-II补… · 仿真验证与调试
Type-II补偿设计实战
11
Type-III补偿设计实战
针对高相位提升需求的Type-III… · 零点极点放置策略
Type-III补偿设计实战
12
电流模式控制基础
峰值电流模式 · 平均电流模式的工作原理 · 斜坡补偿及其对环路的影响
电流模式控制基础峰值电流模式
13
电流模式控制的小信号模型
电流环增益 · 功率级传递函数简化 · 次谐波振荡与斜坡补偿设计
电流模式控制的小…电流环增益
14
电压模式与电流模式对比
两种控制模式的优缺点 · 适用场景 · 补偿设计差异
电压模式电流模式对比
15
环路补偿设计流程
从规格书到补偿参数的完整设计步骤 · 设计工具（如Excel · Mathcad）使用
环路补偿设计流程从规格书到补偿参…
16
稳定性仿真验证
使用SIMPLIS/PSPICE进行… · 瞬态响应仿真 · 负载阶跃与线性调整率分析
稳定性仿真验证SIMPLIS/PSPI…
17
环路带宽与穿越频率选择
穿越频率与开关频率的关系 · 带宽对动态响应和噪声抑制的影响
环路带宽穿越频率选择
18
相位裕度优化
提高相位裕度的方法 · 零点极点调整 · 前馈补偿
相位裕度优化提高相位裕度的方…
19
输出电容与ESR对环路的影响
ESR零点 · 电容类型（电解 · 陶瓷
ESR输出电容
20
电感与电流采样电阻的影响
电感值变化 · 电流采样网络对环路增益和稳定性的影响
电感电流采样电阻的影…
21
负载瞬态响应与环路带宽
瞬态响应指标与环路带宽的关系 · 如何通过补偿改善瞬态性能
负载瞬态响应环路带宽
22
输入电压变化对环路的影响
输入电压范围对功率级增益的影响 · 补偿设计的鲁棒性考虑
输入电压变化对环…输入电压范围对功…
23
温度与老化对环路的影响
元件参数漂移 · 环路稳定性裕度设计 · 最坏情况分析
温度老化对环路的影响
24
多环路控制与交叉调节
多输出DC-DC的环路交互 · 交叉调节问题与解耦设计
多环路控制交叉调节
25
数字控制补偿设计
数字补偿器（PID）设计 · 离散化方法 · 数字环路延迟对稳定性的影响
数字控制补偿设计PID
26
环路补偿的工程调试技巧
实际硬件调试中的常见问题 · 示波器测量环路增益 · 相位裕度测量
环路补偿的工程调…实际硬件调试
27
案例实战
基于Type-III补偿的Buck变…
案例实战Type-III
28
案例实战
电流模式Boost变换器补偿设计 · 斜坡补偿设计实例
案例实战Boost
29
常见问题与故障排除
振荡 · 噪声敏感 · 负载调整率差
常见问题故障排除
30
综合提升与前沿趋势
GaN/SiC器件对环路设计的影响 · 多相并联 · 自适应补偿
综合提升前沿趋势