2 了解环路稳定性测试

环路稳定性测试的目的是获取闭环直流/直流转换器开环传递函数的波特图。假设使用正常运行且具有电压反馈的转换器电路，如图 2-1(a) 中所示。

在图 2-1(a) 中，反馈电压直接来自输出电压并同时控制该输出电压，使转换器形成一个闭环系统。现在，使顶层反馈电阻器不与输出电压相连，而是连接到外部电压源 V'_OUT，如图 2-1(b) 中所示。这时，输出电压将自动调节至 V'_OUT。如果 V'_OUT 等于 V_OUT，图 2-1(a) 和 (b) 中的工作状态完全相同。

假设与外部电压源串联一个具有小幅度V_INJ的交流电压源 ，如图 2-2 中所示，则反馈电压中会存在一个交流分量 V_AC，因此输出电压 V_OUT 也会存在一个交流分量 V_R。V_R 和 V_INJ 通常具有不同的幅度且是异相的，但它们的频率相同，并且远小于转换器的开关频率。因此，图 2-1(b) 和 (a) 中的开环传递响应可以通过Equation3 表示。

图 2-2 中的电路可以视为直流/直流转换器任意环路稳定性测试方法的基础，换而言之，任何环路稳定性测试电流都应该与之等效。否则，测试将会生成错误的波特图。

当直接在实际环路稳定性测试中采用上述电路时，需要多个高精度测量设备。因此，这里做了一些简化并考虑图 2-3 中的电路。

在图 2-3 电路中，当在闭环中插入交流电压 V'_INJ 时，环路中任何位置（包括输出电压）都将存在具有相同频率的交流分量，其显示为 V'_R。在这里，R_FBT 上的交流分量为 V'_R + V'_INJ，与图 2-2 中的 V_INJ 刚好相等，因为 V'_R 和 V'_INJ 具有相同的频率。图 2-3 电路中用虚线圈住的部分实际上与图 2-2 电路相同。

在实际环路稳定性测试中，图 2-3 中虚线圈出部分以外的连接通过频率响应分析器来实现，如图 2-4 中所示。从图 2-2 到图 2-4 的等效关系如下列等式所述。

频率响应分析器只会收集和处理 A 点和 B 点的交流分量，因此Equation3 可以通过Equation6 表示：

使用分析器完成对注入信号的频率扫描后，Equation6 中 G_OPEN 的增益和相位曲线将显示为转换器环路的波特图。