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工程师自我养成之反激变换器控制环路仿真设计

2013-12-03 10:32 来源:电源网 编辑:娣雾儿

一步一步来,首先进行反激变换器的小信号模型推导,小信号模型推导方法很多,平均开关模型法较为方便,下面简单介绍平均开关模型法。

环路1


上图中方框的部分均可以等效为下图,电流连续模式时满足:

环路2


引入小信号可得:

环路3


化简可得:

环路4


从化简的式子可得到下图:

环路5


已给出了变换器抽象出来的等效开关在CCM和DCM的小信号模型,并将等效出的模型代回变换器[以buck-boost为例],给出buck-boost变换器DCM/CCM的小信号模型。

Buck-boost小信号模型推导结果的原因是Flyback和Buck-boost小信号模型非常相似,从Buck-boost的小信号模型可以轻易推导出Flyback的小信号模型。

环路6

以CCM为例,将反激变换器等效为Buck-boost变换器,输入电压及电感分别为Vin/n和L/n^2,因此反激的小信号模型为:

具体表达式:

环路7

反激变换器的小信号传递函数已经得出,下面进行控制环路设计[峰值电流控制],首先绘制出未加入Gc时,传递函数Gvc的Bode图。

环路8

Gvc传递函数的伯德图,MATHCAD绘制结果和Saber扫频仿真结果如下:

环路9

环路10


接着就要进行环路设计,反馈回路如下图所示:

环路11

反馈回路的传递函数为:

环路12

式中CTR 为光耦的电流传输比。

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