兩級寬輸入DC/DC變換器設計與建模分析
圖3示出系統開環傳遞函數的波特圖。可見,穿越頻率為15 kHz,相位裕量φm=51°>45°。系統是穩定的,且有足夠的相位裕量。本文引用地址:http://www.104case.com/article/177599.htm
3.2 擾動量對變換器的影響
在工作模式I,Ⅱ下,電路工作情況較為簡單。要分析前、后級電路對閉環系統的影響,可在工作模式Ⅲ的情況下,即在電路前、后級同時工作時,分別對輸入電壓突變和負載突變的情況進行討論。
兩級同時工作時,前級功率管占空比固定,電壓基準為一定值,輸入電壓突變時,令負載電流變化量為零,負載突變時,令輸入電壓變化量為零,根據圖2分別簡化出兩種情況下的系統框圖,如圖4所示。由圖可知,輸入突變和負載突變時系統的閉環傳遞函數,無論是何種情況下,閉環系統都是高階系統,其阻尼比ξ與輸出功率成正比,因此功率越大,系統的暫態振蕩越激烈,而ξ越大,系統的超調量和調節時間越小。
在輸入電壓升至75 V的瞬間,D1發生突變,此時的變換器系統由兩個擾動量同時作用,即輸入擾動和前級占空比擾動。
4 實驗結果分析
搭建了實驗平臺,將其作為航空電子控制器電源。電路在輸入電壓高于19 V時啟動工作,當輸入低于30 V時,前、后級電路直通,當輸入低于75 V時,控制后級變換器閉環工作,高于75 V時前、后級共同工作。前級采用555構成的方波發生器產生固定占空比的驅動信號,后級采用基于SG3525的電壓型PWM控制電路。圖5示出輸入150 V時變換器的外特性曲線。加至滿載后,輸出電壓下降0.6 V,變換器電壓精度為2%,根據GJB1412—94,航天地面低壓直流電源電壓精度應小于3%,滿足要求。
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