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1、电压型与电流型Buck变换器的设计分析,姓 名 ：班 级 ：指导老师 ：、,1.Buck变换器参数设计及开环仿真； 2.Buck小信号模型的建立； 3.电压型单环补偿设计； 4.电流型双环设计； 5.PSIM闭环仿真及分析 6.三种扰动分析；,Buck变换器的参数设计：,额定负载电流io1=6A，空载电流io2=1.2A,取100H,取20F,PSIM开环仿真：,开环PSIM仿真电路,PSIM输出电压仿真,Buck小信号模型的建立：,Buck平均值低频小信号模型,电压型Buck变换器：,补偿网络介绍：,令水平段增益M， 则,电压型补偿设计：,故取 fc=6kHz M=-11.2 fz=300H
2、z fp=40kHz,电压型补偿设计：,平均电流型Buck变换器：,电流型补偿设计电流环：,取 fic=30kHz、fiz=1kHz、fip=100kHz,Mi=5.75dB,电流型补偿设计电压环：,输出电压波形：,电压型输出波形,电流型输出波形,电压型启动3.5ms才达到稳态12V，而电流型0.6ms才稳定在12V，电流型性能更优越。,仿真bode图：,电流型交流分析,电压型交流分析,电流型低频增益高，穿越频率高，高频性能更优越，故电流型更稳定。,瞬态响应输入电压扰动：,电压型输入电压扰动,t=5ms时输入电压扰动，电压型输出电压明显波动，而电流型很难觉察到波动,Vg=48V96V,瞬态响应负载电流扰动：,电压型负载电流扰动,电流型负载电流扰动,对同样的负载电流扰动，电流型输出电压扰动小，达到稳态时间更快。,瞬态响应参考电压扰动：,电压型参考电压扰动,电流型参考电压扰动,参考电压的影响都不能使输出电压回到开始的12V。但电压型t=7ms达到新稳态，而电流型t=5.3ms达到新稳态；电流型响应更快，波动更小。,结论：,证明,PSIM输出电压波形交流分析Bode图三种扰动实验波形同阶补偿网络下，电流型性能更优越！,1.输入电压扰动 2.负载电流扰动 3.参考电压扰动,
