两级宽输入DC/DC变换器设计与建模分析
图3示出系统开环传递函数的波特图。可见,穿越频率为15 kHz,相位裕量φm=51°>45°。系统是稳定的,且有足够的相位裕量。本文引用地址:https://www.eepw.com.cn/article/177599.htm
3.2 扰动量对变换器的影响
在工作模式I,Ⅱ下,电路工作情况较为简单。要分析前、后级电路对闭环系统的影响,可在工作模式Ⅲ的情况下,即在电路前、后级同时工作时,分别对输入电压突变和负载突变的情况进行讨论。
两级同时工作时,前级功率管占空比固定,电压基准为一定值,输入电压突变时,令负载电流变化量为零,负载突变时,令输入电压变化量为零,根据图2分别简化出两种情况下的系统框图,如图4所示。由图可知,输入突变和负载突变时系统的闭环传递函数,无论是何种情况下,闭环系统都是高阶系统,其阻尼比ξ与输出功率成正比,因此功率越大,系统的暂态振荡越激烈,而ξ越大,系统的超调量和调节时间越小。
在输入电压升至75 V的瞬间,D1发生突变,此时的变换器系统由两个扰动量同时作用,即输入扰动和前级占空比扰动。
4 实验结果分析
搭建了实验平台,将其作为航空电子控制器电源。电路在输入电压高于19 V时启动工作,当输入低于30 V时,前、后级电路直通,当输入低于75 V时,控制后级变换器闭环工作,高于75 V时前、后级共同工作。前级采用555构成的方波发生器产生固定占空比的驱动信号,后级采用基于SG3525的电压型PWM控制电路。图5示出输入150 V时变换器的外特性曲线。加至满载后,输出电压下降0.6 V,变换器电压精度为2%,根据GJB1412—94,航天地面低压直流电源电压精度应小于3%,满足要求。
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