峰值電流模Buck變換器的高頻非線性建模.pdf

1、隨著微處理器的不斷發(fā)展與性能提高，其供電電源需要滿足快速瞬態(tài)響應的要求，目前的主流趨勢是提高電源變換器的工作頻率及帶寬以滿足上述需求。而隨著電源變換器開關頻率及帶寬的增加，傳統(tǒng)的平均模型在較高頻率范圍內(nèi)精度很低，將不再適用，為解決這一問題，需建立一種能夠精確反應系統(tǒng)較高頻段范圍內(nèi)性能參數(shù)的高頻非線性模型。
　　本文針對工作于連續(xù)工作模式(CCM)狀態(tài)下的峰值電流模(PCM) Buck電源變換器，建立了一種高頻非線性模型，即多頻模型

2、，并將該模型應用于實際電源變換器中進行分析與驗證。首先，采用傳統(tǒng)的狀態(tài)空間平均法對CCM下PCM Buck變換器進行小信號建模，搭建一套完整的小信號平均模型。其次，本文考慮了由PWM比較器的非線性所帶來的邊帶效應，推導并建立了PWM比較器的多頻模型。在此基礎上，引入PCM Buck變換器內(nèi)部電流環(huán)產(chǎn)生的采樣保持效應及電路延時產(chǎn)生的遲滯效應，搭建了PCM Buck變換器全電路的多頻模型。最后，將所建立的多頻模型應用于一個實際PCM Buc

3、k變換器電路，解釋了邊帶效應給系統(tǒng)帶來的影響，能夠較好地預測系統(tǒng)的高頻段行為特性。
　　仿真對比實驗顯示:對于工作頻率為2MHz、帶寬為300kHz的PCM Buck變換器，傳統(tǒng)平均模型與電路級仿真模型的相頻特性曲線的吻合頻率最高為300kHz，當帶寬為600kHz時，只能達到200kHz，而本文建立的多頻模型與電路級仿真模型的吻合頻率則均超過了1MHz，即1/2fs。故采用多頻模型可以較好地預測系統(tǒng)高頻段范圍內(nèi)的行為特性，能為電