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开关电源中的“右半平面零点问题(RHPZ)

开关电源中的“右半平面零点问题(RHPZ)

在小信号频率补偿中,极点和零点通常位于复数s平面的左半部分左半平面极点会使增益下降、相位滞后,而零点则相反,会使增益上升、相位超前。RHPZ的问题在于它的效果是让增益增加(类似于一个传统的零点),但是相位滞后。这个特性即使给予补偿的话也是很麻烦的(实际上一般也很难补偿),并且它通常会使整个环路增益在相对较低的频率时滚降。

在Buck系列电路中不会出现 RHPZ,它只会出现在 Boost和Flyback拓扑结构中,且只有在电路工作在连续导通模式(CCM)和恒定开关频率时才会出现。不出现在DCM中是因为DCM的起始状态是确定的(电流为0)。这是由输入到输出的能量传递的半周期延迟引起的(需要先储能再释放)

下图为相关解释

QQ截图20211129224720.png

​ 图1

在图1两种拓扑结构中,当开关管导通时,能量是首先存储在电感中,此时间为$D\times T$。当开关管关闭时,能量传输到输出端(和输出电容器),此时间为$(1-D)\times T$。考虑CCM工作情况,电感电流连续。如果我们负载电流突然增加,那么第一个响应就是输入端要增加能量,这会使占空比D变大,如图2所示。

QQ截图20211129224917.png

虽然占空比的增加将在开始的几个开关周期内