buck电路开题报告

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1、毕业设计（论文）开题报告一、课题的目的及意义（含国内外的研究现状分析或设计方案比较、选型分析等）1.选题背景及课题目的和意义自第三次工业革命以来，电力电子技术飞速发展，广泛应用于电力、电子、通信、计算机等领域。其中，开关功率变换器作为一种基本的电力电子元件，国内外对于其应用和研究进行了广泛的探讨。然而随着电力工业发展，用户对电能质量的要求越来越高，各种电子元件特别是微处理器对供电模块的性能提出/极高的要求，传统的控制方'7去越来越不适川于现代电力工业对负载动态响应速度，稳态精度和传输效率的要求。

2、经过半个多悅纪的不断探索，开关功率变换器的控制技术有了脱胎换骨的变化，实现丁从传统的模拟调制向数字调制，从单一电压调制向电压、电流、电荷以及组合调制方式的转变，有效的提高了变换器的动态性能。本课题的目的在于综合分析比较现有调制方式，选择合理的有现实意义的调制策略，对其进行深入分析和研究，最终实现所选择方式的实验实现，为进一步的研究提供基础，实现相关领域人j和技能的培养。2.国内外研究现状与选型分析按照开关变换器控制方式的发展历程，经历了从模拟控制到数字控制，从单环控制到双环控制，从线性控制到非线

3、性控制，从单一控制量到组合控制的转变，有效的提高了开关变换器的快速响应能力，可以较好的满足现代电力工业对复杂电力环境下调制的要求。模拟控制技术是最早应用于各个控制领域，不失为一种有效的控制手段，但随着电子信息工业的发展和微型计算机的普及，基于计算机的数字控制技术异军突起，借助于信息工业的优势，称力现代控制技术的主要发展方向。模拟控制技术是一种连续控制，通过事先计算好的电感电荇参数组建电路，实现对输出量的控制。经过多年的发展，模拟控制技术己经相当成熟，然而其依然存在难以克服的固有缺陷：①元器件比较

4、多，控制电路复杂，不易于小型化；②控制策略受到电路元件和电路结构的局限，控制电路成型后很难修改；③由于模拟元件参数随工作环境变化，导致系统控制精度下降；④调试不方便，难以实现复杂控制方案，灵活性较低。此外，还存在没有A置的限流功能保护电路器件，对输入和输出的瞬变响缓慢等缺点，但在早期应用屮不失为一种有效的控制方案。数字控制技术是一种离散控制，通过A/D转换器将模拟量离散后输入计算机控制系统，不依赖于具体的电路元件。早期由于数字元件的成本、性能等自身问题，未能大规模应用于控制领域。近年来，随着微机

5、工业的进步，数字控制技术也迎来了快速发展。相较于模拟控制技术，数字控制技术具有很多突出的优点：①设计简便，易于灵活调整控制策略而不需要更改硬件电路；②易于与某余数字设备对接；③易于实现更加复杂而精确的控制算法。缺点在于一是采样精度过高时会对硬件系统带来很大的计算负担，二是当PWM控制频率过高时对计算机性能带来挑战。总体来说，数字控制技术优势明显，是开关变换器控制技术的发展趋势。不管是模拟控制技术还是数字控制技术，其基本控制原理都是用采集S控制输出S,所不同的是信号在电路中的表现形式；相对而言，数

6、字控制技术更加直观，程序更易理解、修改，因而成为现代主流的研究方昀。2.1电压型控制方式电压型控制是一种单环控制方式，多应用于早期的控制环节，至今其应用范围依然很广泛。电压型控制是利用采样输出电压作为单环控制的输入信号，将该信号与参考电压比较的差值经过误差放大器补偿后生成控制电压。控制电压与锯齿波进行比较，生成脉冲宽度与控制电压成正比的脉冲信号，该信号再经过驱动电路来驱动开关的导通和关断，实现变挽器输出电压的调节。电压型控制的优点：独立的一个电压控制环路，属于单环闭环负反馈控制，设计和分析相对比

7、较简单，电路易于实现且由于锯齿波的幅值比较大，抗干扰能力比较强。电压型控制的缺点：输入电压或输出电流变化后，因为采样信号为输出电压，只有在输出电压改变时才能检测出变化，并反馈回来进行纠正，因此响应速度比较慢。此外，由于电压型控制对过电流没有限制，因而需要额外的电路来限制过电流的危害。经过多年成熟的发展，电压型控制技术应用于广泛的领域，但因其响应的快速性和响应精度越来越难以达到现代电力负载快速变化的要求，速度较慢，越来越不适用于现代电力电子工业场合，现有新投入使用的设备使用较少，因此实验实现意义较

8、小。2.2电流型控制方式电流型控制方式是当前研究最广泛，最深入的一种开关变换器控制方式，其能适应现代杂多变的电力网络对变换器的需求，因而是当代使用较为广泛的一种变挽器。电流控制属于双环控制，其动态响应能力较强，且易于实施过电流保护，从而有效的保护电路元件。根据不同的调制策略，电流型调制可以细分为：峰值电流控制、谷值电流控制和平均电流控制。1978年，国外学者提出了峰值电流控制技术，该技术采用电感电流代替电压型控制的锯齿波作为比较器的一个输入信号。峰值电流控制同时引入输出电压（电容电压）和电感电流