数字式Buck变换器的设计与仿真.doc

数字式Buck变换器的设计与仿真————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：个人收集整理勿做商业用途个人收集整理勿做商业用途PAGE-18-个人收集整理勿做商业用途数字式Buck变换器的设计与仿真目录TOC\o"1-4"\h\uHYPERLINK\l_Toc113761Buck变换器技术PAGEREF_Toc11376-2—HYPERLINK\l_Toc309271。1Buck变换器基本工作原理PAGEREF_Toc30927—2-HYPERLINK\l_Toc14351.2Buck变换器工作模态分析PAGEREF_Toc1435—2-HYPERLINK\l_Toc179691。3Buck变化器外特性PAGEREF_Toc17969—4-HYPERLINK\l_Toc228962Buck变换器参数设计PAGEREF_Toc22896-5—HYPERLINK\l_Toc171172。1Buck变换器性能指标PAGEREF_Toc17117-5-HYPERLINK\l_Toc303502。2Buck变换器主电路设计PAGEREF_Toc30350—5-HYPERLINK\l_Toc161922.2.1占空比DPAGEREF_Toc16192—5-HYPERLINK\l_Toc242682.2.2滤波电感LfPAGEREF_Toc24268—5-HYPERLINK\l_Toc257112。2.3滤波电容CfPAGEREF_Toc25711-7-HYPERLINK\l_Toc294692.2。4开关管Q的选取PAGEREF_Toc29469-7-HYPERLINK\l_Toc171522。2。5续流二极管D的选取PAGEREF_Toc17152-8—HYPERLINK\l_Toc116363Buck变换器闭环控制的参数设计PAGEREF_Toc11636—9-HYPERLINK\l_Toc150753。1闭环控制原理PAGEREF_Toc15075—9-HYPERLINK\l_Toc5093。2Buck变换器的闭环电路参数设计PAGEREF_Toc509—10-HYPERLINK\l_Toc135763.2.1Gvd(s）的传递函数分析PAGEREF_Toc13576—10-HYPERLINK\l_Toc107363。2。2补偿环节Gc(s)的设计PAGEREF_Toc10736-13-HYPERLINK\l_Toc80123.2.3补偿环节参数设计PAGEREF_Toc8012-15—HYPERLINK\l_Toc248484Buck变换器闭环仿真PAGEREF_Toc24848-19-HYPERLINK\l_Toc30774.1Buck变换器闭环仿真参数及指标PAGEREF_Toc3077-19—4.HYPERLINK\l_Toc229852Buck变换器闭环仿真电路原理图PAGEREF_Toc22985-20-HYPERLINK\l_Toc320044.3Buck变换器的闭环仿真结果与分析PAGEREF_Toc32004-20-HYPERLINK\l_Toc175211Buck变换器技术1.1Buck变换器基本工作原理Buck电路是由一个功率晶体管开关Q与负载串联构成的，其电路如图1.1.驱动信号ub周期地控制功率晶体管Q的导通与截止，当晶体管导通时，若忽略其饱和压降，输出电压uo等于输入电压;当晶体管截止时,若忽略晶体管的漏电流，输出电压为0。电路的主要工作波形如图1.2。图1.1Buck变换器电路图1.2Buck变换器的主要工作波形1。2Buck变换器工作模态分析在分析Buck变换器之前，做出以下假设:①开关管Q、二极管D均为理想器件;②电感、电容均为理想元件；③电感电流连续；④当电路进入稳态工作时，可以认为输出电压为常数。在一个开关周期中，变换器有2种开关模态，其等效电路如图1.3所示，各开关模态的工作情况描述如下：开关模态0［t0～t1］［t0~t1］对应图1。3（a）。在t0时刻，开关管Q恰好开通，二极管D截止。此时：（式1-1）电感中的电流线性上升，式1-1可写成：(式1—2）开关模态1[t1～t2]［t1～t2］对应图1.3(b)。在t1时刻，开关管Q恰好关断，二极管D导通。此时：（式1-3）电感中的电流线性下降，