DC-DC開關變換器建模、仿真與補償網(wǎng)絡設計研究.pdf

1、在開關電源的設計過程中，開關變換器的建模和仿真是至關重要的一個環(huán)節(jié)，精確的系統(tǒng)動態(tài)模型是設計出高質量的閉環(huán)控制回路的基礎，合理的閉環(huán)補償網(wǎng)絡是控制效果好壞的關鍵。借助于仿真軟件，對系統(tǒng)進行仿真則可以比較精確地預測系統(tǒng)的輸入輸出特性及動態(tài)性能，并能反復修改和優(yōu)化電路參數(shù)，可以大大縮短開發(fā)時間。
　　本文先是系統(tǒng)介紹了PWM型DC/DC開關變換器的幾種基本拓撲，它們是組成各種開關電源主電路的基礎，由它們可以延伸變化出許許多多的實際應用

2、的開關電源拓撲。然后介紹了兩種最為常用的仿真方法即Simulink下的系統(tǒng)級仿真和專業(yè)仿真軟件Saber下的元件級仿真，本文中主要是用到了Saber仿真。介紹了PWM型DC/DC開關變換器的常見的幾種建模方法，并分別運用狀態(tài)平均法、電路平均法對全面考慮了實際電路寄生參數(shù)的Buck、Boost變換器進行了詳細建模，得到了考慮寄生參數(shù)、可以直接運用于工程實際的小信號模型，并在專業(yè)的電源仿真軟件Saber中通過網(wǎng)絡分析元件對環(huán)路掃頻，得到了實

3、際的頻率特性以證實建模的正確性。研究了開關變換器閉環(huán)補償網(wǎng)絡的設計及運用Matlab及Matlab控制工具箱的Sisotool工具對開關變換器補償網(wǎng)絡進行設計的方法，總結和分析了不同控制模式下的補償方案，最后以CCM模式下電壓控制型Buck變換器為例，用傳統(tǒng)的配置零極點的方法，結合Sisotool強大的交互式功能設計了類型3補償網(wǎng)絡，同時還在Sisotool中運用PID調節(jié)自整定參數(shù)功能設計了PID補償網(wǎng)絡，并在Saber里分別對得到的