作為電子工程師，每天接觸電源的設計工程師，發現不管是電源的老手，高手、新手，幾乎對控制環路的設計一籌莫展，基本上靠實驗。當然，靠實驗是可以的，但出問題時往往無從下手，在這裏我想以反激電源為例子(在所有拓撲中環路是最難的,由於RHZ 的存在)，大概説一下電源的環路控制，具體怎麼設計，然後是如何計算的，至少使大家在有問題的時候，能夠從理論上分析出解決問題的思路。
先簡單介紹下，環路設計中用到的一些基本知識。
電源中遇到的零極點
電源控制環路常用的3種補償方式
單極點補償
雙極點、單零點補償
三極點、雙零點補償
環路穩定的標準
只要在增益為1 時(0dB)整個環路的相移小於360 度，環路就是穩定的。
但如果相移接近360度,會產生兩個問題：
相移可能因為温度，負載及分佈參數的變化而達到360 度而產生震盪；
接近360度，電源的階躍響應(瞬時加減載)表現為強烈震盪，使輸出達到穩定的時間加長，超調量增加。如下圖所示具體關係：
如何設計控制環路？
經常主電路是根據應用要求設計的，設計時一般不會提前考慮控制環路的設計。我們的前提就是假設主功率部分已經全部設計完成，然後來探討環路設計。環路設計一般由下面幾過程組成：
1）畫出已知部分的頻響曲線；
2）根據實際要求和各限制條件確定帶寬頻率,既增益曲線的0dB頻率；
3）根據步驟2)確定的帶寬頻率決定補償放大器的類型和各頻率點。使帶寬處的曲線斜率為20dB/decade，畫出整個電路的頻響曲線。
上述過程也可利用相關軟件來設計，如pspice，POWER-4-5-6。
以下是一些解釋：
環路帶寬當然希望越高越好，但受到幾方面的限制：
a）香農採樣定理決定了不可能大於1/2Fs;
b）右半平面零點(RHZ)的影響，RHZ隨輸入電壓，負載，電感量大小而變化，幾乎無法補償，我們只有把帶寬設計的遠離它，一般取其1/4-1/5;
c）補償放大器的帶寬不是無窮大，當把環路帶寬設的很高時會受到補償放大器無法提供增益的限制，及電容零點受温度影響等。所以一般實際帶寬取開關頻率的1/6-1/10。
為幫助大家儘快掌握開關電源環路補償設計、應用，熟悉自動控制理論的基礎知識，如零點/極點概念、對系統的影響，伯德圖、相位裕度、穿越頻率等，到什麼是環路補償，補償在電路中的位置及作用、如何設置，再結合經驗設計，從功率等級、補償類型模型電路，學會電源環路補償整個完整的項目流程，全方位為幫助您解決各種電源環路設計上的難題。為此，小編精選了十本經典的開關電源（SMPS）環路補償系列入門進階書籍，供大家學習參考。
1.Designing Control Loops for Linear and Switching Power Supplies
2.Switch-Mode Power Supplies：SPICE Simulations and Practical Designs
對於市場上很多開關電源的書籍，要麼過於學術，跟實際世界缺乏聯繫，要麼就是太過於實用，缺乏設計實例中所需要用的大多數形式的理論基礎。本書通過提供技術性的內容，來填補大部分電源工程師，在“實用性設計”方面的技術空缺。比如：第3章補償技術，不僅描述了運算放大器，而且很多教科書帶有的行業標準TL431，在本書裏也有會重點介紹到，例程中會提供一些流程的SPICE編輯器演示例子，提供目前市場上PSIM、Transim、Tina、Multisim、Intusoft多種演示電路模擬。
3.開關電源SPICE仿真與實用設計
推薦的第2本書的中文譯版，推薦大家閲讀英文原版基礎上，可以借鑑讀一下中文版本，加深對電源書籍的理論實踐部分的理解。本書特色是給出完整的開關電源變換器的理論、仿真設計方法，只給出必需的理論方程，同時通過大量的實例介紹來仿真分析。
4.Linear Circuit Transfer Functions
一本講解沒有繁瑣代數的情況下，以更系統的方式計算網絡的傳遞函數。書裏有很多例程，所有的答案和技巧，教你如何使用SPICE和MathCAD來雙重檢查。對於電子電路，電氣工程師等專業人士學習很有趣，也很有用。
5.Power Electronics Converters, Applications, and Design（電力電子轉換器的應用和設計）
本書提供完整英文原版PDF+經典講義+超詳細全套課後答案
電力電子轉換器應用與設計第2版，英文原版，Ned Mohan著。本書介紹了500Kw功率範圍內的轉換器應用及相關設計，由新一代功率半導體器件構成的各種實用的、新興的電力電子轉換器。對二極管整流器、晶閘管轉換器的擴展討論，以及關於散熱器的新章節，一步步介紹設計方法的磁性元件，數字技術和常用的仿真軟件工具（如SPICE、MATLAB和EMTP）等電路模擬仿真。
6.Power Electronics Handbook - Devices, Circuits, and Applications （2011）電力電子手冊 - 器件、電路和應用
電力電子手冊第3版旨在吸引新一代的工程專業人員，本書包含四個章節內容，涵蓋了可再生能源、能源傳輸、能源儲存，以及分佈式和熱電聯產(DCG)技術的介紹，包括燃氣輪機、發電機組、微型渦輪機、風力渦輪機、變速發電機、光伏發電和燃料電池。學習本書，能夠為指定的電力電子設計項目提供技術設計領導，並引導設計從概念到生產，到涉及重大的範圍和複雜性的實際應用。
7.DC-to-DC Power Conversion（DC-DC電源轉換器）
8.Electric Circuits-10th edition - by James W. Nilsson&James; W. Nilsson
一本國外的《電路》經典教材，《Electric Circuits》 第十版，作者是詹姆斯。本書適用於想系統瞭解電路的學生、工程師羣體，這本書是近25年來使用最廣泛的電路入門教材。提供給學員個性化的學習、輔導，通過電路分析幫助解決如何使用技術，與實際工程師面臨的問題相關聯，如何評估問題，理解基本方程式和概念理論，幫助學員專注於電路中的關鍵原理。
9.Fast Analytical Techniques for Electrical & Electronic Circuits（電路電子快速分析技術）
10.開關變換器的建模與控制
本書系統論述了開關變換器建模與控制方面的基本原理、基本方法、基本仿真技術以及實用設計方法。主要內容有：連續導電模式（CCM）下開關變換器建模；斷續導電模式（DCM）下開關變換器建模；開關調節系統的基礎知識；電壓控制型開關調節系統；平均電流控制型開關調節系統；峯值電流控制型開關調節系統；開關變換器的仿真技術；諧振變換器建模。
十本開關電源（SMPS）必讀經典環路補償設計與分析叢書，資料截圖如下：
開關電源環路補償仿真、設計案例
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