Buck变换器小信号模型_Buck电路电感电流连续时的小信号模型

变流、电压变换、逆变电路

294人已加入

描述

本文为大家介绍Buck电路电感电流连续时的小信号模型。

Buck电路电感电流连续时的小信号模型

图1为典型的Buck电路,为了简化分析,假定功率开关管S和D为理想开关,滤波电感L为理想电感(电阻为0),电路工作在连续电流模式(CCM)下。Re为滤波电容C的等效串联电阻,R0为负栽电阻。各状态变量的正方向定义如下图中所示。

变换器

图1 典型buck电路

s导通时,对电感列状态方程

变换器

s断开时,D1续流导通时,状态方程变成

变换器

占空比为D时,一个开关周期过程中,式(1)及式(2)分别持续了DTs和(1-D)Ts的时间(Ts为开关周期),因此,一个周期内电感的平均状态方程为

稳态时,7=0,则DUin=Uo。这说明稳态时输出电压是一个常数,其大小与占空比D和输入电压Uin成正比。

由于电路各状态变量总是围绕稳态值波动,因此,由式(3)得

变换器

式(4)由式(3)的稳态值加小信号波动值形成。上标为波浪符的量为波动量,d为D的波动量。式(4)减式(3)并略去了两个波动量的乘积项得

由图1,又有

变换器

式(6)及式(7)不论电路工作在哪种状态均成立。由式(6)及式(7)可得

变换器

式(8)的推导中假设Re《《R。由于稳态时变换器=0,变换器=0,由式(8)得稳态方程为iL=Uo/Rg。

这说明稳态时电感电流平均值全部流过负载。对式(8)中各变量附加小信号波动量得

变换器

将式(10)进行拉氏变换得

变换器

一般认为在开关频率范围内输入电压是恒定的,即可假设Us=0并将其代入式(5),将式(5)进行拉氏变换得

变换器

由式(11),式(12)得

变换器

式(13),式(14)便为Buck电路在电感电流连续时的控制—输出小信号传递函数。

打开APP阅读更多精彩内容
声明:本文内容及配图由入驻作者撰写或者入驻合作网站授权转载。文章观点仅代表作者本人,不代表电子发烧友网立场。文章及其配图仅供工程师学习之用,如有内容侵权或者其他违规问题,请联系本站处理。 举报投诉

全部0条评论

快来发表一下你的评论吧 !

×
20
完善资料,
赚取积分