开关电源闭环控制原理_新书推荐开关电源控制环路设计

前言&＃xff1a;

  在Christophe Basso先生的《Designing Control Loops For Linear and Switching Power Supplies》一书的中文版《开关电源控制环路设计》正式发售之际&＃xff0c;让我们一起回顾一下先生的第一本书《开关电源SPICE仿真与实用设计》的结束语&＃xff0c;你能看到先生对图书倾注的感情。

《开关电源SPICE仿真与实用设计》-- 结束语

  我承认在科技图书中很少有结束语部分。或许&＃xff0c;本书与其他图书的不同点恰恰是由于存在结束语。本书引导读者漫步于dc-dc变换器领域中&＃xff0c;在这一领域中存在许多暗礁和障碍&＃xff0c;现在很有希望能够很好的排除。一些功能电路的详细描述给大家&＃xff0c;或者把障碍作为一个支撑点越过它&＃xff0c;或者把它克服。一个完美的例子是TL431电路&＃xff0c;在该电路中。乍看起来“快车道”支路显然妨碍了电路性能&＃xff0c;但是可以通过增加电路来尝试抑制其效果&＃xff0c;或者想另外办法来使其稳定工作。最终实现的type2和type3补偿方法都显示了如何利用该电路使设计受益。第7章中讨论的反激式变换器也把漏电感看成实际不利因素。设计者可以通过钳位电路来抑制漏电感的效果&＃xff0c;此时钳位电路只产生损耗&＃xff1b;也可以在有源钳位电路中利用漏感来改善变换器的整体性能。上诉的两个例子显示了面对困难及缺陷时的不同态度&＃xff0c;应尽可能的想一个实际的方案使现存功能受益并能改善电路的工作。

  如同大家已经注意到的&＃xff0c;作者努力希望在理论内容和实际例子之间保持平衡。有些设计者可能认为&＃xff0c;由于有功能强大而且简单易用的SPICE软件&＃xff0c;就不再需要理论基础了&＃xff0c;因为试错法看上去像小孩在玩计算机游戏。即使该方法在某些低复杂程度的项目中能很好的工作&＃xff0c;也仍需做一些个性化的修改&＃xff0c;如果每个月处理和分析的电路很多时&＃xff0c;该方法会变得不现实和危险。电源故障将会很残酷的把设计者带回参数离散性的现实中&＃xff0c;并给设计者上一课&＃xff1a;设计者始终应该通过分析存在参数影响的方程&＃xff0c;比便能有效的解决产品中可能出现的故障。如果不这么做&＃xff0c;由于时间紧迫&＃xff0c;将会出现无法挽回的失败。

  我想通过引用法国学者Tena Descartes的话结束本结束语。Tena   Descartes鼓励他的《方法导论》读者&＃xff1a;“应避免一切都想当然”。我也谨慎的建议读者用同样的态度对待本书&＃xff0c;应该亲自推导公式&＃xff0c;搭建模型。这是理解和洞察电路工作原理的最佳方法。

  上文是Christophe Basso先生在他的第一本书《开关电源SPICE仿真与实用设计》的结束语&＃xff0c;让我记忆深刻的是最后一句话“应该避免把一切想当然”。从2010年第一次读到这句话&＃xff0c;到如今依然谨记。如果说做技术的人最重要的职业素质是什么&＃xff0c;我想排第一应该是严谨。不论项目的难易程度&＃xff0c;任何问题的发现解决&＃xff0c;各项数据的输出&＃xff0c;都应该严谨精确&＃xff0c;坚决不能想当然。当一个做技术的人口中经常出现&＃xff1a;我觉得&＃xff0c;我认为&＃xff0c;我感觉&＃xff0c;应该等等这些词语时&＃xff0c;自己就要引起高度警觉了。应该仔细思考这次测试数据收集的是否严谨&＃xff0c;测试覆盖范围是否全面&＃xff0c;数据的是否具有可对比度&＃xff0c;问题能否多次复现&＃xff0c;等等而应该考虑更多。只有不把一切想当然&＃xff0c;踏实做好每一件事情&＃xff0c;我们才能真正的做好电源研发工程师。

  今天晚上整理书架&＃xff0c;看到在角落吃灰的这本书。突然觉得应该为它写一点什么&＃xff0c;毕竟它给予了我的太多。想起多年前自己笨拙的搭建的第一个电路&＃xff0c;成功运行的第一个模型&＃xff0c;不经会心一笑。虽然对从未接触开关电源和SPICE的新手来说&＃xff0c;理解此书的内容毕竟太过于艰难。但是我仍然笨拙的模仿他的操作&＃xff0c;因为我知道这条路上有这么一位大师&＃xff0c;他告诉了我路上有如从美好的风景。在Christophe Basso先生提供的spice库文件基础上&＃xff0c;我搭建了很多基于PSPICE环境的电源仿真(可见2013-2015年期间的文章)&＃xff0c;于是乎慢慢学会了仿真的操作和电源闭环控制的理论。这对我后面的职业生涯发展&＃xff0c;真是帮助太多。

  昨天刚刚收到Christophe Basso先生的《Designing ControlLoops For Linear and Switching Power Supplies》一书的中文版《开关电源控制环路设计》&＃xff0c;听说此书国内版权多家出版社激烈竞争&＃xff0c;最后被机械工业出版社高价获得国内翻译出版权。中文版译者张军名教授花费心血三年&＃xff0c;得以成书。虽然此时距离英文版发售已经过去了九年&＃xff0c;但是就从此书扎实内容来说&＃xff0c;绝对可以称得上顶级佳作&＃xff0c;好菜从来不怕晚&＃xff0c;更何况是我们电源从业者心之所向的顶级大餐。Christophe Basso先生在书里&＃xff0c;从最基本的闭环概念&＃xff0c;传递函数的意义&＃xff0c;再讲到闭环稳定性的各种判据&＃xff0c;后面讲到模拟电路的各种补偿方法&＃xff0c;甚至还把PI&＃xff0c;PID&＃xff0c;PID &＃43;  2nd order lag的模拟实现都做了介绍。还把运放和OTA的补偿设置分别讲解&＃xff0c;现代PWM IC一般都是内置OTA运放&＃xff0c;理解了这一知识点也是大有益处。太多精彩内容&＃xff0c;我就不一一介绍&＃xff0c;只待各位翻开此书细细品味。

  书中通过大量的仿真模型和公式推导&＃xff0c;已经把电源控制环路的最真实的一面展现在读者面前。如果说以往技术书籍的弊端是无脑砸公式&＃xff0c;那么此书将改变你对技术类书籍的偏见。如果说你对电源闭环控制理论感到陌生&＃xff0c;惧怕零极点&＃xff0c;对基于闭环稳定性的的反馈控制器设计存在疑问&＃xff0c;那么读完此书定能解决你所有的疑惑&＃xff0c;会有拨开云雾见明月的慷慨之感。

  有人曾经告诉我&＃xff0c;做电源三年觉得自己什么都懂&＃xff0c;再过三年又觉得什么都不懂了&＃xff0c;再搞三年又好像懂了一点点&＃xff0c;如果再搞三年那应该是懂了一点。可见任何一门技术的成长&＃xff0c;都需要付出大量的时间和精力。正如《开关电源控制环路设计》的前言译者提到&＃xff0c;此书适合已有从业经验&＃xff0c;但仍想进一步了解环路控制知识的人。话不多说&＃xff0c;我郑重的向各位推荐此书&＃xff0c;绝不负你期望。

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