基于BUCK電路的數(shù)字DC-DC變換器.pdf

1、數(shù)字化是電子技術(shù)發(fā)展的一個(gè)重要方向，電子設(shè)備數(shù)字化可以改善其穩(wěn)定可靠性，并且是滿足人們對(duì)電子設(shè)備智能化要求的重要一步。在電子技術(shù)飛速發(fā)展的今天，電子電力設(shè)備數(shù)字化進(jìn)程卻稍顯緩慢。隨著傳統(tǒng)模擬電源性能因其易受環(huán)境溫度變化且重復(fù)性差，逐漸不能滿足人們對(duì)電源設(shè)備的要求，數(shù)字電源開(kāi)始受到了越來(lái)越多關(guān)注。
　　本文以基本的 BUCK變換器為研究對(duì)象,重點(diǎn)對(duì)其反饋控制回路數(shù)字化進(jìn)行了分析和研究。主要工作如下：
　　1，分析了基本BUCK

2、變換器的電感電流連續(xù)和電感電流不連續(xù)的兩種工作模式，概括了BUCK變換器常采用的2種反饋控制方式。并按照在反饋控制回路中信號(hào)反饋的方向的順序，依次簡(jiǎn)要介紹了數(shù)字化該回路所需的各個(gè)基本模塊及其特點(diǎn)。
　　2，討論了在BUCK變換器中由于數(shù)字化反饋控制回路所帶來(lái)的影響——極限環(huán)振蕩效應(yīng)。該效應(yīng)普遍存在于數(shù)字控制系統(tǒng)中，因此對(duì)提升BUCK變換器的輸出穩(wěn)定性而言，該效應(yīng)是不可回避的，本文分析了該效應(yīng)產(chǎn)生的機(jī)理，并說(shuō)明了避免該振蕩的三個(gè)數(shù)學(xué)

3、條件及其遏制技術(shù)。
　　3，通過(guò)狀態(tài)空間平均法對(duì)BUCK變換器的功率級(jí)電路和反饋控制回路進(jìn)行了建模，并利用波特圖對(duì)所建立的模型進(jìn)行了逐步分析，為提高系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)響應(yīng)性能，在所建立的模型的基礎(chǔ)上還設(shè)計(jì)了提高其性能的數(shù)字PID補(bǔ)償器。
　　4，實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了所設(shè)計(jì)的數(shù)字PID補(bǔ)償器的有效性，還搭建了硬件數(shù)字BUCK變換器，對(duì)其性能指標(biāo)進(jìn)行了測(cè)試。并通過(guò)設(shè)計(jì)一個(gè)兩位數(shù)字震顫的PWM模塊驗(yàn)證了數(shù)字震顫技術(shù)對(duì)遏制極限環(huán)振蕩效應(yīng)有一定的遏制作