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开关电源环路补偿设计：用LTspice搞定零极点与稳定性分析

共计 30 章节
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01
课程导入
学习目标 · 课程结构 · 所需工具与背景知识
课程导入学习目标
02
开关电源基础
Buck · Boost · Buck-Boost拓扑工作原理
开关电源基础Buck
03
反馈控制系统基础
闭环系统 · 开环增益 · 反馈网络
反馈控制系统基础闭环系统
04
传递函数与频域分析
拉普拉斯变换 · 传递函数定义 · 波特图绘制
传递函数频域分析
05
开关电源功率级建模
CCM下Buck变换器的小信号模型 · 控制到输出的传递函数 · 占空比到输出电压的增益与相位特性
开关电源功率级建…CCM
06
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
07
环路增益与稳定性判据
环路增益T(s)的定义 · 相位裕度 · 增益裕度
环路增益稳定性判据
08
LTspice入门
LTspice界面 · 基本操作 · 元件库
LTspice界面
09
LTspice中搭建开关电源电路
使用LTspice搭建Buck变换器… · 设置PWM控制器 · 电感
LTspice搭建开关电源电路
10
LTspice中测量环路增益
注入法（电压注入/电流注入）原理 · 在LTspice中实现环路增益测量 · 使用Middlebrook方法
LTspice测量环路增益
11
LTspice中绘制波特图
使用AC分析绘制控制到输出传递函数 · 误差放大器传递函数 · 环路增益的幅频与相频曲线
LTspice绘制波特图
12
零极点与相位裕度的关系
零极点对相位曲线的影响 · 如何通过零极点位置估算相位裕度 · 相位裕度不足的表现
零极点相位裕度的关系
13
Type II补偿设计实战
设计Type II补偿网络 · 计算R · C值
TypeII
14
Type III补偿设计实战
设计Type III补偿网络 · 引入双零点与双极点 · 提高带宽与相位裕度
TypeIII
15
补偿网络参数计算
根据功率级传递函数 · 目标穿越频率 · 相位裕度
补偿网络参数计算根据功率级传递函…
16
穿越频率与带宽设计
选择穿越频率（通常为开关频率的1/1… · 带宽对瞬态响应的影响 · 带宽与稳定性的权衡
穿越频率带宽设计
17
相位裕度优化
通过调整零极点位置改善相位裕度 · 使用LTspice参数扫描快速寻找最…
相位裕度优化通过调整零极点位…
18
增益裕度与稳定性
增益裕度的定义与测量 · 增益裕度不足时的现象 · 如何通过补偿网络提升增益裕度
增益裕度稳定性
19
负载瞬态响应分析
在LTspice中设置负载阶跃 · 观察输出电压过冲与恢复时间 · 分析补偿网络对瞬态性能的影响
负载瞬态响应分析LTspice
20
输入电压变化的影响
输入电压扰动对环路的影响 · 音频敏感度 · 如何通过补偿设计提高输入电压抑制能力
输入电压变化的影…输入电压扰动对环…
21
输出电容ESR与零点
输出电容ESR产生的零点对环路的影响 · 如何利用或补偿该零点 · 陶瓷电容与电解电容的区别
ESR输出电容
22
电感与电容参数变化的影响
电感 · 电容容差对环路稳定性的影响 · 蒙特卡洛分析在LTspice中的应用
电感电容参数变化的影…
23
电流模式控制与电压模式控制
电流模式控制的次谐波振荡 · 斜坡补偿 · 电流模式控制下的小信号模型与补偿设计…
电流模式控制电压模式控制
24
数字控制与数字补偿
数字电源中的环路补偿 · 数字补偿器（PID）设计 · 与模拟补偿的对比
数字控制数字补偿
25
环路补偿设计流程总结
从功率级建模 · 目标设定 · 补偿网络设计
环路补偿设计流程…从功率级建模
26
常见问题与调试技巧
环路不稳定现象（振荡 · 啸叫 · 过冲）
常见问题调试技巧
27
LTspice高级仿真技巧
参数扫描 · .step指令 · .meas指令
LTspice高级仿真技巧
28
综合实战案例一
设计一款5V/2A Buck变换器的… · 从规格书到LTspice仿真验证 · 输出完整的补偿网络参数
综合实战案例一V/2A
29
综合实战案例二
设计一款12V/5A同步Buck变换… · 考虑ESR · 负载瞬态
综合实战案例二V/5A
30
课程总结与进阶方向
回顾核心知识点 · 常见设计误区 · 推荐学习资源
课程总结进阶方向