buck電路平均電流雙閉環(huán)控制

1、Buck電路雙閉環(huán)控制—引言BUCK電路是一種降壓斬波器，降壓變換器輸出電壓平均值Uo總是小于輸 出電壓UD。通常電感中的電流是否連續(xù)，取決于開(kāi)關(guān)頻率、濾波電感L以及電 容C的數(shù)值。簡(jiǎn)單的BUCK電路輸出的電壓不穩(wěn)定，會(huì)受到負(fù)載和外部的干擾，加入補(bǔ) 償網(wǎng)絡(luò)，可實(shí)現(xiàn)閉環(huán)控制，通過(guò)采樣環(huán)節(jié)得到所需電壓/電流信號(hào)，再與基準(zhǔn)值 進(jìn)行比較，通過(guò)閉環(huán)控制器得到反饋信號(hào)，與三角波進(jìn)行比較，得到調(diào)制后的開(kāi) 關(guān)波形，將其作為開(kāi)關(guān)信號(hào)，從而實(shí)現(xiàn)BUCK電

2、路閉環(huán)控制系統(tǒng)。Buck電路的 閉環(huán)控制有電壓環(huán)控制、電流環(huán)控制以及二者結(jié)合的雙閉環(huán)控制，此處采用雙閉 環(huán)控制：電流內(nèi)環(huán)，電壓外環(huán)。根據(jù)相關(guān)的電路設(shè)計(jì)適當(dāng)?shù)难a(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)對(duì)電路進(jìn)行 校正，提高電路系統(tǒng)輸出性能。二BUCK變換器主電路參數(shù)設(shè)計(jì)2.1設(shè)計(jì)及內(nèi)容及要求1） 輸入直流電壓（VJ： 50V2） 額定輸出電壓（嶺）：15V3） 額定輸出電流（/.）： 1.67A4） 輸出電壓紋波峰-峰值：2AV <0.016//?V5） 電感電

3、流紋波峰峰值：2A/, K0.42A5） 鋸齒波幅值（匕）：2.5V6） 開(kāi)關(guān)頻率（f）： 100kHz 7）輸出電壓采樣網(wǎng)絡(luò)傳函H（s） = l/32.2主電路設(shè)計(jì)根據(jù)以上的對(duì)課題的分析設(shè)計(jì)主電路如下:3.2電流內(nèi)環(huán)設(shè)計(jì)先不考慮電壓環(huán)，則電流內(nèi)環(huán)框圖如下圖3-2.圖3.2電流內(nèi)環(huán)控制框圖未加入補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)G1校正時(shí)，電路的開(kāi)環(huán)傳函為V其中時(shí)1伽=背=20,畫(huà)出其幅頻特性與相頻特性曲線圖，如圖3-3.圖3-3未加補(bǔ)償時(shí)系統(tǒng)傳函伯德圖由分析可

4、知，積分環(huán)節(jié)的幅頻特性為一斜率為-20dB的曲線圖，含一零極點(diǎn)。 相頻特性為-90度平行線。為了使電流環(huán)能迅速跟蹤基值變化，加入補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)， 設(shè)計(jì)將之前的積分環(huán)節(jié)變成如下特性曲線。G沁槌）= KPWMsL衰sose ud100806040200-89System sys Frequency (rad'sec): 7.9 Magnitude (dB): 0.0575 arnrrm-91 10°Bode Diagram10*