一、为什么环路带宽通常选择为开关频率的十分之一1. 平均模型的有效性限制开关电源是一个离散、非线性的系统但在环路设计时通常采用连续平均模型。该模型忽略了开关周期内的细节默认将开关动作平均化。为了保证平均模型的准确性扰动信号的频率必须远低于开关频率。当频率接近 fs/2fs/2 时模型会因采样效应而严重失真。工程上取 1/10 为安全边界确保模型预测的相位和增益在可控范围内。2. 避免开关纹波的干扰开关电源输出本身就带有以 fsfs 为基频的纹波电压。如果环路带宽过高例如接近 fsfs反馈环就会尝试去“修正”这个纹波导致PWM 比较器输入出现大幅度的开关频率纹波可能引发次谐波振荡或多脉冲输出。功率管驱动信号不稳定增加输出电压的谐波失真。环路对真正需要调节的低频扰动响应反而变差。将带宽限制在 fs/10fs/10 附近可以使环路对开关纹波表现为低通滤波几乎不受影响。3. 由开关过程引入的等效延迟从检测到输出电压变化到调整占空比生效需要经过一个采样-保持过程通常为半个开关周期即 0.5/fs0.5/fs。该延迟会在环路传递函数中引入额外的相位滞后ϕdelay≈−360∘×f×0.5fsϕdelay≈−360∘×f×fs0.5当 ffs/10ffs/10 时相位滞后约为 −18∘−18∘当频率继续提高相位滞后急剧增大会严重侵蚀相位裕度导致系统不稳定。留出 fs/10fs/10 的裕量可保证足够的相位裕度通常 45°。4. 兼顾动态响应与稳定性带宽越高对负载跳变的响应越快但易受噪声、开关纹波影响稳定裕度下降。带宽越低系统越稳定但瞬态恢复时间变长输出电容需求增大。fs/10fs/10 是一个经过大量实践证明的最优折中点既能利用开关频率提高带来的动态优势现代电源开关频率可达几百kHz甚至MHz又能保证鲁棒性。例外情况电流模式控制或有斜坡补偿时带宽有时可以提高到 fs/5fs/5。对噪声敏感的航天、医疗电源可能取 fs/20fs/20。采用滞环或固定导通时间控制时带宽定义不同但同样受限于开关过程。通俗的讲首先一个点当频率超过环路带宽的信号会被极大地衰减而开关电源的输出是一个周期的频率就是开关频率我们不希望环路去采样这个周期信号并且跟踪这个周期信号所以会选择低于开关频率的值带宽的增大会使系统对噪声更加敏感噪声通常是高频的
