Design the PID controller for buck-boost converter

资 源 简 介

Design the PID controller for buck-boost converter

详 情 说 明

在开关电源设计中，PID控制器的设计对于降-升压转换器的性能至关重要。本文重点讨论如何基于波德图分析来设计合适的PID补偿网络。

首先需要了解未补偿系统的特性。通过绘制波德图可以发现，系统在开环状态下增益裕度(GM)和相位裕度(PM)都为负值，这表明系统处于不稳定状态。这种不稳定性主要源于连续导通模式(CCM)下降-升压转换器特有的右半平面(RHP)零点。

右半平面零点会带来90°的相位滞后，这是设计补偿网络时需要特别注意的关键因素。为了避免RHP零点引起的过大相移，通常建议将系统带宽(增益交越频率)设置为RHP零点频率的1/3到1/5。同时，系统的相位裕度应设计在45°至60°之间以保证足够的稳定性。

在本例中，设计者选择了800Hz作为增益交越频率(fc)，并计划提升约60°的相位。这样的参数选择能够确保系统在避免RHP零点负面影响的同时，获得良好的动态响应性能。后续的相位领先补偿设计将围绕这些目标参数展开。