This course teaches how to design a feedback system to control a switching converter. The equivalent circuit models derived in the previous courses are extended to model small-signal ac variations. These models are then solved, to find the important transfer functions of the converter and its regulator system. Finally, the feedback loop is modeled, analyzed, and designed to meet requirements such as output regulation, bandwidth and transient response, and rejection of disturbances.
Upon completion of this course, you will be able to design and analyze the feedback systems of switching regulators.
This course assumes prior completion of courses Introduction to Power Electronics and Converter Circuits.
Ce cours fait partie de la Spécialisation Électronique de puissance
Converter Control
proposé par
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Programme du cours : ce que vous apprendrez dans ce cours
Semaine
13 heures pour terminer
Ch 7: AC Equivalent Circuit Modeling
How to extend the converter steady-state equivalent circuits, derived in the previous courses, to obtain small-signal ac equivalent circuits that model the important converter and regulator system dynamics.
8 vidéos (Total 114 min), 1 lecture, 1 quiz
8 vidéos
Sects 7.2.1-4 Averaged AC Modeling8 min
*Sect 7.2.2 Discussion of Averaging15 min
Sect 7.2.5 Perturbation and Linearization17 min
Sects 7.2.6-8 Construction of Equivalent Circuit11 min
Sect 7.6 Modeling the Pulse-Width Modulator10 min
Sect 7.5 The Canonical Model20 min
*Sect7.3 State-Space Averaging2 min
1 lecture
Homework 1 Materials10 min
1 exercice pour s'entraîner
Homework Assignment 1: Chapter 728 min
Semaine
23 heures pour terminer
Ch 8: Converter Transfer Functions - Part 1
A review of the construction of Bode plots of the magnitude and phase of first-order, second-order, and higher-order transfer functions, with emphasis on techniques needed for design of regulator systems. Design-oriented analysis techniques to make approximations and gain insight into how to design ac systems having significant complexity.
7 vidéos (Total 112 min), 1 lecture, 1 quiz
7 vidéos
8.1 Review of Bode Diagrams: Pole25 min
8.1.2 Other Basic Terms8 min
8.1.5 Combinations20 min
8.1.6 Second-order Response: Resonance18 min
8.1.7 The Low-Q Approximation9 min
8.1.8 Analytical Factoring of Higher-Order Polynomials16 min
1 lecture
Homework 2 Materials10 min
1 exercice pour s'entraîner
Homework Assignment 2: Ch. 8, Transfer Functions28 min
Semaine
32 heures pour terminer
Ch 8: Converter Transfer Functions - Part 2
Design-oriented analysis techniques to make approximations and gain insight into how to design ac systems having significant complexity. Graphical construction techniques.
5 vidéos (Total 79 min), 1 lecture, 1 quiz
5 vidéos
8.2.2 Transfer Functions of Basic Converters10 min
8.3.1 Graphical Construction of Impedances19 min
8.3.3 Graphical Construction of Parallel and More Complex Impedances17 min
8.3.5 Graphical Construction of Converter Transfer Functions15 min
1 lecture
Homework 3 Materials10 min
1 exercice pour s'entraîner
Homework Assignment 3: Construction of Transfer Functions30 min
Semaine
43 heures pour terminer
Ch 9: Controller Design
Application of the material of Chapters 7 and 8 to design closed-loop regulators that employ switching converters. How to design a feedback system that accurately regulates its output while rejecting disturbances.
8 vidéos (Total 159 min), 1 lecture, 2 quiz
8 vidéos
9.1-2 Introduction21 min
9.3 Construction of Closed-loop Transfer Functions10 min
9.4.1 Stability21 min
9.4.2 Phase Margin vs. Closed-loop Q20 min
9.5 Regulator Design19 min
9.5.4 Design Example18 min
Op-amp Compensator Design29 min
9.5.5 Another Example: Point-of-Load Regulator18 min
1 lecture
HW#4 Materials10 min
2 exercices pour s'entraîner
Homework Assignment 4 (Part 1): Feedback14 min
Homework Assignment 4 (Part 2): Closed-Loop Simulation12 min
4.8
72 avis17%
a bénéficié d'un avantage concret dans sa carrière grâce à ce cours
Meilleurs avis
The analysis and materials of this course are very useful. A great section. If the MATLAB script for calculating the converter Poles and Zeros can be provided will be even better.
This is the important part of converters to learn.It shows how much complex the systems will be and shows how can we minimize complexity by taking approximations.
Enseignant
Dr. Robert Erickson
ProfessorElectrical, Computer, and Energy Engineering
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Ce cours fait partie du diplôme intégralement en ligne Master of Science in Electrical Engineering de Université du Colorado à Boulder.
Si vous êtes admis au programme complet, vos cours sont pris en compte dans votre apprentissage diplômant.
À propos de Université du Colorado à Boulder
CU-Boulder is a dynamic community of scholars and learners on one of the most spectacular college campuses in the country. As one of 34 U.S. public institutions in the prestigious Association of American Universities (AAU), we have a proud tradition of academic excellence, with five Nobel laureates and more than 50 members of prestigious academic academies.
À propos de la Spécialisation Électronique de puissance
Design modern switched-mode power converters; create high-performance control loops around power converters; understand efficiency, power density and cost trade-offs
By 2030, 80% of all electrical energy will be processed by power electronics. Professional advantages continue to grow for technical engineers who understand the fundamental principles and technical requirements of modern power conversion systems. This specialization covers design-oriented analysis, modeling and simulation techniques leading to practical engineering of high-performance power electronics systems.
Foire Aux Questions
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