功率電子學(xué)實(shí)驗(yàn)報(bào)告-資料下載頁
2025-08-03 01:02本頁面
【正文】 因此，需要加入補(bǔ)償環(huán)節(jié)。圖12(a) BUCK變換器Gvd(f)的幅頻特性曲線圖12(b) BUCK變換器Gvd(f)的相頻特性曲線 補(bǔ)償后，要求低頻時(shí)有高增益，截止頻率在fc=fs/5=10kHz，即|T(10kHz)|=1。由|Gvd(10kHz)|=：仿真時(shí)，取Vref=5V，則H=Vref/Vo=1/3，所以：|Gc(10kHz)|=。通過計(jì)算，采用圖13(a)與圖13(b)的補(bǔ)償方式下，各參數(shù)如表3所示。其環(huán)路增益特性曲線如圖14(a)與(b)所示。表3 各種補(bǔ)償方式參數(shù)設(shè)計(jì)結(jié)果補(bǔ)償方式原理圖R1R2C1C2圖5(a)10kΩ230 kΩ——圖5(b)2 kΩ47 kΩ33pF從圖13(a)和(b)可以看出：①兩種補(bǔ)償方式在低頻段均具有高增益特性；②截止頻率均在fs/5的附近，均具有較快的響應(yīng)速度；③在高頻段圖13(b)的補(bǔ)償方式有2的斜率，對(duì)干擾信號(hào)的抑制能力強(qiáng)。圖13(a) BUCK變換器Gvd(f)的幅頻特性曲線圖13(b) BUCK變換器Gvd(f)的相頻特性曲線 BUCK電路電壓電流雙環(huán)的設(shè)計(jì)(1)對(duì)于電流內(nèi)環(huán)，采用單極單零的補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)，如圖14(b)所示。圖14(a) 電流環(huán)調(diào)節(jié)器及開環(huán)增益的幅頻特性圖14(b) 電流環(huán)調(diào)節(jié)器及開環(huán)增益的相頻特性根據(jù)電流誤差放大器的最大增益Gmax=、截止頻率fc=fs/(2πDmax)=10kHz及選取fz=fc/2，fp=fs可得： R1=2kΩ，R2=125 kΩ，C1=25pF，C2=240pF。其電流環(huán)的調(diào)節(jié)器及開環(huán)增益Ti(s)的波特圖如圖7(a)和(b)所示。其中，輸入最大電壓Vgmax=30V，鋸齒波峰峰值Vm=，采樣電阻Rs=。從圖15中可以看出，經(jīng)過補(bǔ)償后，電流環(huán)的開環(huán)增益Ti(s)基本滿足理想要求的特性。(2)在設(shè)計(jì)電壓外環(huán)時(shí)，先要將電流內(nèi)環(huán)及主電路的等效功率級(jí)傳遞函數(shù)Aif(s)，然后進(jìn)行電壓環(huán)設(shè)計(jì)。對(duì)于電流環(huán)的閉環(huán)傳遞函數(shù)，采用雙極點(diǎn)模型來近似：對(duì)于負(fù)載Z(s)：其中，R為負(fù)載電阻。比較電壓單環(huán)和電壓電流雙閉環(huán)工作時(shí)變換器的動(dòng)靜態(tài)特性。圖15給出了輸入電壓由20V跳變?yōu)?0V突變時(shí)和負(fù)載從1A跳變?yōu)?A時(shí)的變換器的動(dòng)態(tài)性能。電壓由20V跳變?yōu)?0V，負(fù)載從1A跳變?yōu)?A時(shí)，調(diào)節(jié)時(shí)間很長，且伴有較大震蕩。因此需要雙閉環(huán)控制。圖15 BUCK電路動(dòng)態(tài)仿真 圖16 BUCK電路電壓電流雙環(huán)控制的動(dòng)態(tài)仿真 11
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