数字控制环路与功率级稳定性分析

📚 共计 30 章节
01
绪论与基础概念
开关电源基本拓扑回顾 · 数字vs模拟控制 · 环路稳定性重要性
Buck/Boost比较
02
功率级建模 (上)
开关器件平均模型 · 状态空间平均法 · 小信号扰动线性化
平均模型线性化
03
功率级建模 (下)
Buck小信号传递函数 · 输出滤波器极点 · ESR零点
传递函数ESR
04
数字控制基础
采样定理与混叠 · ZOH频域特性 · 数字控制器结构
采样ZOH
05
离散域建模
s域到z域映射 · 双线性变换 · 功率级z域传递函数
z变换映射
06
数字PID控制器
PID离散化 · 位置式/增量式 · 积分饱和与抗饱和
PID抗饱和
07
补偿网络设计 (上)
频域环路补偿 · II型与III型补偿器设计思路
II型III型
08
补偿网络设计 (下)
数字补偿器系数计算 · 零极点配置实例
系数配置
09
环路增益与稳定性判据
幅值裕度/相位裕度 · 奈奎斯特判据在数字环路
裕度Nyquist
10
系统延时分析
ADC采样延时 · 计算延时 · PWM更新延时影响
延时时序
11
数字PWM调制
DPWM分辨率/精度 · 死区时间 · 调制方式
DPWM死区
12
ADC与采样
有效位数ENOB · 采样噪声 · 抗混叠滤波器 · 多相采样
ENOB抗混叠
13
数字滤波器设计
移动平均滤波器 · FIR/IIR在反馈路径应用
FIRIIR
14
状态空间平均法进阶
考虑寄生参数 · 电感DCR · 电容ESR建模
寄生DCR
15
电流模式控制 (上)
峰值电流模式 · 平均电流模式数字实现
峰值平均
16
电流模式控制 (下)
斜率补偿原理与数字实现 · 次谐波振荡抑制
斜率补偿次谐波
17
多环路控制
电压外环/电流内环带宽分配 · 解耦设计
带宽解耦
18
非线性控制策略
滞环控制 · V²控制 · 基于电荷控制简介
滞环
19
数字控制器的量化效应
系数量化 · 乘积量化 · 舍入误差对稳定性影响
量化舍入
20
仿真工具与实践
Python/Matlab环路建模 · Bode图/Nyquist图
PythonMatlab
21
硬件在环 (HIL) 测试
HIL基本原理 · 数字控制算法验证
HIL验证
22
稳定性测试方法
扫频法 · 负载瞬态响应 · 相位裕度测量
扫频瞬态
23
常见不稳定现象
次谐波振荡 · 低频振荡 · PSRR问题
振荡PSRR
24
EMI与环路稳定性
EMI滤波器影响 · 输入滤波器交互
EMI滤波器
25
多相并联技术
均流控制 · 交错并联纹波抑制 · 环路挑战
均流交错
26
数字电源管理
PMBus通信 · 遥测与故障保护 · 自适应控制
PMBus遥测
27
FPGA实现数字控制器
硬件描述语言实现PID · 流水线 · 资源优化
FPGA流水线
28
MCU实现数字控制器
STM32/DSP软件实现 · 定时器与ADC同步
STM32DSP
29
案例分析与调试 (上)
Buck变换器环路不稳定案例 · 仿真到实测
Buck调试
30
案例分析与调试 (下)
Boost右半平面零点问题 · 环路补偿实战
BoostRHPZ