电源控制环路补偿设计

在电源设计中，环路补偿一直是一个令许多硬件工程师头疼的问题。无论是资深工程师还是新入行的设计师，在面对环路补偿时，往往依赖经验和实验调试。然而，一旦系统表现不佳，或出现震荡、超调等问题，缺乏理论支持将使问题变得难以定位。特别是在反激拓扑中，由于右半平面零点（RHPZ）的存在，环路补偿尤为复杂。因此，掌握控制理论、传递函数与Bode图的解析能力，对于实现稳定、高性能的电源系统至关重要。

一、控制环路与传递函数

1.1 环路传递函数的基本定义
控制环路的本质是一个反馈系统，其核心是通过误差放大器（误差放大器可以包含补偿网络）调节主功率级的工作状态，从而稳定输出。在分析中，系统的传递函数是输出与输入之间的比例关系，其频域特性可通过 Bode 图展现。

例如，在一个反激电源中，传递函数可以写为：

其中 V control通常是误差放大器输出电压。Bode 图的幅度和相位响应反映了系统的增益变化及相移情况，是判断系统稳定性的关键工具。

1.2 稳定性与相位裕度
判断系统稳定性的一种常用方法是：在增益为0dB࿰