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工程師自我養成之反激變換器控制環路仿真設計

2013-12-03 10:32 來源:電源網 編輯:娣霧兒

一步一步來,首先進行反激變換器的小信號模型推導,小信號模型推導方法很多,平均開關模型法較為方便,下面簡單介紹平均開關模型法。

環路1


上圖中方框的部分均可以等效為下圖,電流連續模式時滿足:

環路2


引入小信號可得:

環路3


化簡可得:

環路4


從化簡的式子可得到下圖:

環路5


已給出了變換器抽象出來的等效開關在CCM和DCM的小信號模型,并將等效出的模型代回變換器[以buck-boost為例],給出buck-boost變換器DCM/CCM的小信號模型。

Buck-boost小信號模型推導結果的原因是Flyback和Buck-boost小信號模型非常相似,從Buck-boost的小信號模型可以輕易推導出Flyback的小信號模型。

環路6

以CCM為例,將反激變換器等效為Buck-boost變換器,輸入電壓及電感分別為Vin/n和L/n^2,因此反激的小信號模型為:

具體表達式:

環路7

反激變換器的小信號傳遞函數已經得出,下面進行控制環路設計[峰值電流控制],首先繪制出未加入Gc時,傳遞函數Gvc的Bode圖。

環路8

Gvc傳遞函數的伯德圖,MATHCAD繪制結果和Saber掃頻仿真結果如下:

環路9

環路10


接著就要進行環路設計,反饋回路如下圖所示:

環路11

反饋回路的傳遞函數為:

環路12

式中CTR 為光耦的電流傳輸比。

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