程控电源，如何消除振荡

ajfan · 发表于 2021-10-13 19:52:22

本帖最后由 ajfan 于 2021-10-13 20:11 编辑

请教模电高手，如图的程控电源结构，因为考虑尽量使用5V供电的低压运放，电压的Vset 是否可以接在运放的负端，实际输出反馈接在运放正端？目前接法和常规反馈接负端是反的（依据虚短原理是否也是可行的？）。
目前现象，电源输出可以随Vset 而调整，但输出（空载）一直在振荡，尝试调整2200PF 补偿电容至1uf,均消除不了振荡但频率会变化。
尝试将1mA 恒流管使用固定1K电阻替代，振荡现象不变。

在不考虑改用高压运放的前提下，是否有可行的调整方案？

jumpjet · 发表于 2021-10-13 20:14:17

u2输出那个10nf的电容去掉或减小试试

ajfan · 发表于 2021-10-13 20:46:02

去掉了，情况依旧

h572 · 发表于 2021-10-13 20:47:30

MOS2和U1删掉，减少闭环器件，这样很容易做好!

leeseel · 发表于 2021-10-13 20:48:26

你这个U1没有负反馈啊，是一个比较器

ajfan · 发表于 2021-10-13 21:11:12

浏览了一下其他网友的讨论，貌似输出反馈从运放正端输入是可行的，目前看主要差异来自于 mos 管和三级管，明天尝试将2个管全部换成双极型的再试下

tangmin · 发表于 2021-10-13 21:20:04

直接运放输出控制不更好！

ajfan · 发表于 2021-10-13 21:22:24

MOS1,2 改为NPN后振荡降为20mv VPP, 频率6KHZ，继续调整，说明环路还是不稳定

ajfan · 发表于 2021-10-13 21:28:44

tangmin 发表于 2021-10-13 21:20
直接运放输出控制不更好！

如果需要精确地输出电压，必须得要闭环啊

wye11083 · 发表于 2021-10-13 21:35:04

ajfan 发表于 2021-10-13 21:22
MOS1,2 改为NPN后振荡降为20mv VPP, 频率6KHZ，继续调整，说明环路还是不稳定

20mv vpp已经很精确了。带载会大些。绝大多数dcdc都只能做到50mv。此外，你还要注意环路带宽和响应时间之间的坑。

ajfan · 发表于 2021-10-13 21:44:43

没有，供电是模拟电源，这个应该不属于DCDC范畴，20mV 应该还是有大把空间吧

gzhuli · 发表于 2021-10-13 21:46:35

MOS2共源接法是问题的根源，最好改成共栅。

ajfan · 发表于 2021-10-13 21:46:51

wye11083 发表于 2021-10-13 21:35
20mv vpp已经很精确了。带载会大些。绝大多数dcdc都只能做到50mv。此外，你还要注意环路带宽和响应时间之 ...

对了，请教下，有些程控反馈调节是运放闭环模式，有些如这里面讨论的是比较器开环模式，分别有什么优缺点么？

WUWEWU · 发表于 2021-10-13 21:46:55

你这个电路没看到输出端滤波电容，470uF的接一个看看

xsh2005105326 · 发表于 2021-10-13 21:46:55

ajfan 发表于 2021-10-13 21:44
没有，供电是模拟电源，这个应该不属于DCDC范畴，20mV 应该还是有大把空间吧 ...

带载应该还上升不少

cddyy · 发表于 2021-10-13 22:02:38

反馈回路多了，导致震荡。
我以前的做法就是输出端电阻分压后和Vref直接进运放，运放输出控制主MOS管，然后就稳定了。

ibmx311 · 发表于 2021-10-13 22:36:56

玩不出来就别玩了，不会很正常的，每个人都会有大量不会的东西。如果只是40伏的东西别考虑mos了

kitten · 发表于 2021-10-13 23:25:07

MOS2可以取消，然后给VOUT加一个假负载，再调试。

gzhuli · 发表于 2021-10-13 23:28:23

ajfan 发表于 2021-10-13 21:46
对了，请教下，有些程控反馈调节是运放闭环模式，有些如这里面讨论的是比较器开环模式，分别有什么优缺 ...

整体是一个大闭环，所以除了你说的“比较器”，其余环节的电压放大倍数应该尽可能低，这样在“比较器”那里设置一个主极点补偿基本上就能稳住不震荡，剩下的补偿主要是提高响应速度，属于锦上添花。

而你1楼的图中MOS2接成共源放大，本身就有极高的开环放大倍数，导致环路的主极点大大前移，单靠那个2200p怎么都补偿不过来。

解决的思路一般是降低MOS2的放大倍数，例如改成共栅放大，又或者引入局部负反馈（例如6楼图中的R11）等等，办法还有很多，花几个月时间好好恶补基础，等你搞懂那个运放不是开环比较器，学会计算环路补偿再来挑战吧，瞎蒙是做不好电源的。

akey3000 · 发表于 2021-10-14 07:12:54

找个成品解剖看看

zhiwei · 发表于 2021-10-14 08:04:11

MOS1基极加驱动电阻，或MOS2的S极串入电阻试试。

larry.xu · 发表于 2021-10-14 08:52:51

D5,D6分别断开，分别调试电流和电压环。

zouzhichao · 发表于 2021-10-14 09:52:45

重新学自控原理吧，这个图一塌糊涂

wudicgi · 发表于 2021-10-14 10:20:53

本帖最后由 wudicgi 于 2021-10-14 10:58 编辑

有熟悉的能推荐一下补充这方面知识的书，或者技术文档吗？

找过几次，那种一堆公式的对入门很不友好，大量的数学方面的计算，不容易有直观的理解
感觉结合实际电路讲会更容易理解一点

自动控制原理本科阶段学过，书上全是数学方面的讨论，电路图和实际的程控电源中这种比起来太简单了
如果说从这开始学，有一种 1+1= 2 然后就到微积分的感觉

locky_z · 发表于 2021-10-14 14:52:49

这个2200p另一端接的是“低阻抗”的信号源Vset，因此这个2200P起不到多少补偿作用。
如果负输入端通过一个1K~10K再接到Vset，这个补偿才有用。

ajfan · 发表于 2021-10-14 15:30:13

谢谢各位的帮助，受益匪浅

PowerATE · 发表于 2021-10-20 00:27:02

有现成的方案你不用，自己在哪里画一个，自己非得走弯路，不明智兄弟！春风电源已经做得可以了，拿来用就行，别想着什么5V运放，那是重点吗？别瞎折腾。你那个反馈只是辅助形式，不够强，反馈太弱，淹没了反馈信号。怎么补都不行，改主反馈。

ibmx311 · 发表于 2021-10-20 00:42:38

春风那个电源也是入门级别的。真正要好要快要准，整个系统会变得非常复杂

ziruo2002ab · 发表于 2021-10-20 01:31:52

这个看起来简单，然而实际好难，也非常有意思
MOS2的S和地之间串一个电阻，比如100欧，MOS2的G和D之间接一个补偿电容，不如22pF，试验

ziruo2002ab · 发表于 2021-10-20 01:41:36

另外，积分电容不妨串一个电阻。楼主可以先用spice仿真找找感觉

程控电源，如何消除振荡

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