兩級寬輸入DC／DC變換器設計與建模分析

將輸入直接接在后級Buck電路的輸入端，適當調整控制策略，兩級寬輸入變換器改造成單級變換器，此時器件參數(shù)、閉環(huán)控制策略均與兩級變換器相同，且電壓、電流均滿足開關器件的額定參數(shù)，在300 W和1 W負載條件下分別測得兩種變換器效率隨輸入電壓的變化曲線，如圖7所示。

在輕載條件下，電路中電流很小，兩級電路的固有損耗大于單級電路的固有損耗，即使在單級工作模式下，由于前級Buck電路的直通也會在電路中產(chǎn)生損耗，因此在輸出功率為1 W時，兩種變換器的效率都很低，兩級變換器的效率更低于單級變換器的效率。在重載條件下，電路中電流很大，當兩級變換器工作在單級模式下時，后級電路元器件所承受的電流、電壓應力與單級變換器中器件的應力相同，而前級直通又產(chǎn)生了固有損耗，因此在這種情況下兩級變換器的效率仍低于單級變換器效率。當輸入電壓增加，兩級變換器進入兩級工作模式時，由于降低了后級電路的電壓應力，遏制了流過電路開關器件的電流有效值的增加，電路的固有損耗小于單級變換器的固有損耗，因此兩級變換器效率高于單級變換器的效率。

5 結論
介紹了兩級寬輸入DC／DC變換器的工作原理，并通過建模分析，給出了輸入突變和負載突變時的實驗和仿真波形，驗證了電路的穩(wěn)定性。通過兩級與單級變換器相關性能的對比，說明了雙Buck級聯(lián)式寬輸入DC／DC變換器相比于單級式Buck變換器，降低了大范圍變化的輸入電壓條件下器件的開關損耗及電壓應力，且控制簡單，能夠降低電路成本和延長使用壽命。