资源描述：
《推挽式DCDC开关电源的设计与校正》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、第23卷第6期合肥工业大学学报(自然科学版)Vol.23No.62000年12月JOURNALOFHEFEIUNIVERSITYOFTECHNOLOGYDec.2000推挽式DCöDC开关电源的设计与校正张 兴, 马先奎, 张崇巍(合肥工业大学电气工程学院,安徽合肥 230009)摘 要:文章给出了应用状态空间平均法所建立的推挽式DCöDC变换器的动态小信号数学模型,得出了闭环系统框图和传递函数。并在此基础上应用自动控制理论设计和校正了一系统。分析了比例校正方式对系统性能的影响,并展望了对系统性能更好的校正方式。仿真结果表明了小信号数学模型的正确性和实用性。关键词:状
2、态空间平均法;开关电源;小信号数学模型;校正中图分类号:TM401.1 文献标识码:A 文章编号:100325060(2000)0620957205Designandcorrectionofpush-pullDCöDCswitchingpowersupplyZHANGXing,MAXian2kui,ZHANGChong2wei(SchoolofElectricalEngineering,HefeiUniversityofTechnology,Hefei230009,China)Abstract:Thesmallsignalmathematicalmodelof
3、push2pullDCöDCconverterisconstructedbyapplyingthestate2spacemethod,andtheclosed2loopsystemblockdiagramandtransferfunctionareproposed.Thenasystemisdesignedandcorrectedwithautomaticcontroltheory.TheeffectofPIcorrectiononthesystempropertyisdiscussed,andPIcorrectioniscomparedwithothercorrec
4、tionmethods.Thesimulationresultsindicatethatthesmallsignalmodeliscorrectandfeasible.Keywords:state2spacemethod;switchingpowersupply;smallsignalmathematicalmodel;correction0 引 言开关电源(SwitchingPowerSupply)与传统的线性电源相比较,具有效率高、重量轻、体积小等优点,近年来得到广泛的应用和发展。随着半导体技术的迅速发展,大功率MOSFET、IGBT等的问世,开关电源的体积能够
5、进一步减小,损耗进一步降低,性能却可以得到很大的提高。随着各个领域对开关电源要求的不断提高,要求设计者从电路设计、参数选择以及电源结构和抗干扰能力等方面予以全面考[1]虑。当电源的主电路结构和参数确定以后,控制电路设计是否得当将成为影响电源性能的主要因素。推挽式DCöDC变换器可以很好地应用于低电压输入、高功率输出的场合。本文将给出应用状态空间平均法(State-SpaceAveragingMethod)所得出的推挽式DCöDC变换器的小信号数学模型,并在此基础上分析不同的校正方式对电源系统性能的影响。收稿日期:2000204214作者简介:张 兴(1963-),男,
6、安徽铜陵人,博士生,合肥工业大学副研究员;张崇巍(1945-),男,安徽巢湖人,合肥工业大学教授,博士生导师.958 合肥工业大学学报(自然科学版)2000年第23卷第6期1DCöDC变换器的分析方法及状态空间平均法由于PWM型DCöDC变换器(converter)是一个强非线性电路。因此,变换器电路动态特性的解析解的分析方法较为复杂。DCöDC变换器的建模方法可分为两大类:数字仿真法和解析建模法。数字仿真法是指利用各种算法以求得变换器某些特性数字解的方法。该方法的核心是用适合的某一种算法求变换器特性的数字解,优点是准确度高,缺点为物理意义不甚明确。解析建模法
7、是指用解析表达式表示其特性的建模方法。此方法的核心是用解析理论求变换器的解析表达式。优点是物理意义明确,不足之处[2]是使用不太方便。状态空间平均法(State2SpaceAveragingMethod)是从变换器不同拓扑下的状态空间方程出发,经过平均—小信号扰动—线性化处理,得到表征变换器稳态和动态小信号特性的数学模型,并可得到电路模型。其物理意义明显,使用起来较为方便。可以应用伯特图(BodeDiagram)方便地对系统进行分析和[2]校正。状态空间平均法是用一周期平均的方法将分段线性状态方程变换为一个非线性状态平均方程。将开关器件理想化,即忽略
