PWM轉(zhuǎn)換器的小信號平均電路模型
發(fā)布時間:2008/10/8 0:00:00 訪問次數(shù):1688
應(yīng)用圖1所示的三端pwm開關(guān)的小信號平均電路模型,可以很容易地得到buck轉(zhuǎn)換器和boost轉(zhuǎn)換器的小 信號平均電路模型。只要將圖2所示的基本電路中的a、c、p三點之間,用三端pwm開關(guān)的小信號平均電路 模型置換,保留其余的線性時不變元件即可。在buck轉(zhuǎn)換器中,c端的電流ic即電感電流il,而a、p之間 的電壓uap則為額定輸人電壓ui(見圖2)。在boost轉(zhuǎn)換器中,c端的輸入電流ic則等于-il(電感電 流負值),而a、p之間的電壓uap則為輸出電壓負值-uo。
圖1 三端pwm開關(guān)的小信號平均電路模型
圖2 四種轉(zhuǎn)換器基本電路及其三端pwm開關(guān)
對于圖3(a)所示的規(guī)范型開關(guān)單元中三端pwm開關(guān)的受控源模型,進行線性化處理,可以得到
圖3 規(guī)范型開關(guān)單元中三端pwm開關(guān)的平均電路模型
則圖4(b)所示的規(guī)范型開關(guān)單元中三端pwm開關(guān)的小信號平均電路模型如圖5(a)所示, 是完全用受控源模型表示的。a端為兩個受控電流源并聯(lián),p端為兩個受控電壓源串聯(lián)。
圖4 規(guī)范型開關(guān)單元
若將圖5(a)中的各個受控源均除以d'u=1—du,則兩個du,控制的受控源可以用變比為d'u ∶du,的理想變壓器代替,得到兼有受控源和理想變壓器的混合模型如圖5(b)所示。注意到圖4(a)是buck-boost和cuk轉(zhuǎn)換器的基本組成部分,應(yīng)用圖5比較容易地得到這兩種轉(zhuǎn)換器的小信號平均電路模型,如圖16和圖7所示。只要將buck boost電路和cuk電路(見圖2l(c)、(d))中a、c、p三點之間,用規(guī)范型
圖5 規(guī)范型開關(guān)單元中三端pwm開關(guān)的小信號平均電路模型
圖6 buck-bocet轉(zhuǎn)換器的小信號平均電路模型
pwm開關(guān)的小信號平均電路模型置換,保留其余線性時不變元件即可。在buck-boost轉(zhuǎn)換器中,c端輸出電流ic即電感電流il,而a、p之間電壓uap,則為輸人和輸出電壓之差ui-uo。在cuk轉(zhuǎn)換器中,c端的輸出電流ic,則為輸人、輸出濾波電感電流i和i1+i2,而a、p之間的電壓uap則為耦合電容c1上的電壓uc1。
圖7 cuk轉(zhuǎn)換器的小信號平均電路模型
pwm轉(zhuǎn)換器運行于dcm模式的平均電路模型比較復雜。三端pwm開關(guān)建模法原則上可以推廣到諧振轉(zhuǎn)換器。對于準諧振轉(zhuǎn)換器來說,需要另外建立三端zv開關(guān)、三端zc開關(guān)的平均電路模型,可以得到受控源和理想變壓器兩種模型。在形式上和三端pwm開關(guān)模型一樣,只是受控源的控制參數(shù)或理想變壓器的變比有所不同。
歡迎轉(zhuǎn)載,信息來源維庫電子市場網(wǎng)(www.dzsc.com)
應(yīng)用圖1所示的三端pwm開關(guān)的小信號平均電路模型,可以很容易地得到buck轉(zhuǎn)換器和boost轉(zhuǎn)換器的小 信號平均電路模型。只要將圖2所示的基本電路中的a、c、p三點之間,用三端pwm開關(guān)的小信號平均電路 模型置換,保留其余的線性時不變元件即可。在buck轉(zhuǎn)換器中,c端的電流ic即電感電流il,而a、p之間 的電壓uap則為額定輸人電壓ui(見圖2)。在boost轉(zhuǎn)換器中,c端的輸入電流ic則等于-il(電感電 流負值),而a、p之間的電壓uap則為輸出電壓負值-uo。
圖1 三端pwm開關(guān)的小信號平均電路模型
圖2 四種轉(zhuǎn)換器基本電路及其三端pwm開關(guān)
對于圖3(a)所示的規(guī)范型開關(guān)單元中三端pwm開關(guān)的受控源模型,進行線性化處理,可以得到
圖3 規(guī)范型開關(guān)單元中三端pwm開關(guān)的平均電路模型
則圖4(b)所示的規(guī)范型開關(guān)單元中三端pwm開關(guān)的小信號平均電路模型如圖5(a)所示, 是完全用受控源模型表示的。a端為兩個受控電流源并聯(lián),p端為兩個受控電壓源串聯(lián)。
圖4 規(guī)范型開關(guān)單元
若將圖5(a)中的各個受控源均除以d'u=1—du,則兩個du,控制的受控源可以用變比為d'u ∶du,的理想變壓器代替,得到兼有受控源和理想變壓器的混合模型如圖5(b)所示。注意到圖4(a)是buck-boost和cuk轉(zhuǎn)換器的基本組成部分,應(yīng)用圖5比較容易地得到這兩種轉(zhuǎn)換器的小信號平均電路模型,如圖16和圖7所示。只要將buck boost電路和cuk電路(見圖2l(c)、(d))中a、c、p三點之間,用規(guī)范型
圖5 規(guī)范型開關(guān)單元中三端pwm開關(guān)的小信號平均電路模型
圖6 buck-bocet轉(zhuǎn)換器的小信號平均電路模型
pwm開關(guān)的小信號平均電路模型置換,保留其余線性時不變元件即可。在buck-boost轉(zhuǎn)換器中,c端輸出電流ic即電感電流il,而a、p之間電壓uap,則為輸人和輸出電壓之差ui-uo。在cuk轉(zhuǎn)換器中,c端的輸出電流ic,則為輸人、輸出濾波電感電流i和i1+i2,而a、p之間的電壓uap則為耦合電容c1上的電壓uc1。
圖7 cuk轉(zhuǎn)換器的小信號平均電路模型
pwm轉(zhuǎn)換器運行于dcm模式的平均電路模型比較復雜。三端pwm開關(guān)建模法原則上可以推廣到諧振轉(zhuǎn)換器。對于準諧振轉(zhuǎn)換器來說,需要另外建立三端zv開關(guān)、三端zc開關(guān)的平均電路模型,可以得到受控源和理想變壓器兩種模型。在形式上和三端pwm開關(guān)模型一樣,只是受控源的控制參數(shù)或理想變壓器的變比有所不同。
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