对于初涉开关电源设计领域的工程师来说，控制环路的设计既复杂又神秘。说复杂，因为在环路设计中，涉及到信号与系统、自动控制这两门高深的课程，对于不了解这些内容的工程师来说，是根本无法计算的。说神秘，因为即使环路参数计算好了，一般的公司也缺乏相应的设备来验证这个环路是否满足要求的性能指标。因为用来测量环路幅频特性的网络分析仪太贵，动不动就是10+万的价格直接劝退不少人，而且电源工程师只是用网分的绘制bode图这一个功能，这样的性价比就太低了。本人用Omicron Lab公司的Bode 100网分有几年时间了，它的功能比较实用，其中的开关电源环路测试功能非常好用，而且只有几万的价格，使它的性价比非常高。
设计电源的控制环路一般的步骤：首先根据电路拓朴计算出控制环路的参数，然后用仿真软件仿真电源整体的开环bode图，接着用网络分析仪测试真实样机的实际bode图，最终根据实际的bode图，修改环路的参数，优化电源的性能。
本文尝试着以一个40W反激电源为例，绘制控制环路开环bode图，并比较仿真结果与实际测量结果之间的误差。
1）先用仿真软件进行电路仿真，仿真软件simplis。
2）然后用网络分析仪测量根据该电路做的样机开环bode图，将仿真的结果与测量的结果进行比较，检查误差能有多大，
3）最后尝试修改控制环路的参数，重新绘制开环bode图，将bode图的变化与电源时域中的动态性能的改善对应起来，加深对环路参数的理解。
电源设计的参数：
输入电压：300V--800VDC
输出电压：12V
输出电流：3A
电路拓朴：反激
电路图：
接下来，用simplis对该电路仿真，输入电压350V，输出12V3A
因为我们只关心控制环路，所以仿真用的原理图对原图进行了一些等效和简化，去掉了uc3844的启动电阻和辅助供电绕组。最终的仿真结果如下图：
然后再进行真实样机的bode图测量，在同等条件下测出的实际bode图如下：
仿真出来的结果：穿越频率为137Hz，相角裕度为108.8°。
真实测量的结果：穿越频率为148Hz，相角裕度为113°。
通过上面分析可以看到两个结果在5KHz频率之前误差较小。超过5KHz，由于实际电路中的寄生数就对实际的测量结果影响较大，而仿真软件的电路模型并没有加入太精确的寄生参数，所以结果误差较大。通过上述的比较可以看出，在仿真模型比较准确的基础上，得到的结果是有指导义意的。所以仿真在开关电源设计的初始阶段是一种能够提高效率的工具，但最终要在实际测量中才能得到准确的结果。
上面设计的环路参数虽然能使得电源稳定工作，但是却存在2个问题：1）穿越频率太低，响应速度慢。2）低频增益太小，导致输出低频纹波较大。为了改善上面的问题，需要将幅频曲线整体向上移动，为了达到这个目标，需要将TL431这部分的中频增益提高，即加大R8的阻值。我们将R8由10K变大到82K，先在simplis上试试。如下图：
进行仿真，得到bode图：
仿真出来的结果是，幅值整体向上移动了18.4db。穿越频率提升到1.26KHz，相位裕度为86.7度。然后我们将实际电源上的该电阻也改为82K，用网分实际测量，结果如下：（输入：350V，输出12V3A）
实际测出的穿越频率为1.175KHz，相位裕度80.2度。
而没有改82K电阻之前如下图，
上图中，1.175KHz处的增益是-17.154db，即通过调整82K电阻，整体将幅频曲线上移了17.154db。因为20log（82k/10k）=18.27，所以理论上幅频曲线应该向上移动18.27db，实际值17.154db与理论值有一定的偏差，这是由电路寄生的参数和电阻值误差造成的。
实际测量结果（穿越频率为1.175KHz，相位裕度80.2度）与仿真结果（穿越频率为1.26kHz，相位裕度86度）相差不大，所以调整的方向是对的，仿真从指导实践方面来说是有其义意的，下面分别是在不同输入电压下的实际结果：
输入：400V 输出：12V3A 穿越频率：1.28KHz 相位裕度：79.3度。
输入电压：800V 输出：12V3A 穿越频率：1.59KHz 相位裕度：76度。
通过以上的测量结果可以说明，改善后的控制环路，使电源在输入电压300V—800V范围内，电源输出12V3A的功率，控制环路是稳定的，并且有较好的性能指标。
以上的频域指标不太直观，为了能更直观的理解，可以用电源时域的动态响应来说明。
当电阻是10K时的加减负载测试（负载从1A到3A变化）
下冲1.2V，恢复时间200ms
上冲0.98V，恢复时间270ms
当电阻是82k时的加减负载测试（负载从1A到3A变化）
下冲0.29V，恢复时间143ms
上冲0.23V，恢复时间132ms
从时域的动态性能可以看出，更换82K电阻后，电源动态性能得到明显改善。
然后对比电源的输出纹波。
10k电阻，输出纹波：
绿色的波形为输入电压的纹波，幅值40V，黄色曲线为输出电压的100Hz低频纹波，基波幅值为264.5mv
改82k电阻后，输出纹波：
基波幅值为154mv，明显比10K电阻时要小，性能得到改善。
总结：通过上述的实验和测量，仿真在控制环路设计的初级阶段是有指导义意的，但对于某一电源产品控制环路的精确测量，实际的网络分析仪还是具有决定性作用的。
补充一点：关于网分中的干扰信号注入点的选择：
官方推荐用下面的测试方法：
