常見DC-DC變換器建模技術大盤點

　　對于研發工程師們來說，利用模擬建模技術對新推出的DC-DC變換器產品進行誤差校正和檢查，是整個研發過程中必不可少的環節。那么，在平時的工作中，常見的建模方法都有哪些，這些方法都各自適用于什么類型的轉換器呢？今天我們將會為大家進行一個大盤點，幫助工程師們全面了解不同類型的建模技術。

　　首先要為大家介紹的是狀態空間平均法。這種方法是目前國際上比較常見的建模方法，主要是利用了系統的狀態變量時間連續的概念，在開關頻率足夠高時，忽略一個開關周期中輸入信號的變化，以平均的概念將開關電源用一個線性時不變的狀態方程來近似，然后利用解析方法對開關電源進行建模。當系統的特征頻率與開關頻率接近時，該方法會引起較大誤差。故狀態空間平均法主要適合PWM變換器，而不能用于諧振變換器的建模。

　　接下來要為大家介紹的另一個比較常見的建模技術是通用平均法。通用平均法主要是對各狀態變量進行傅立葉分析，然后利用諧波平衡的理論得出小信號數學模型。這種方法不僅適用于PWM變換器，也適用于諧振式變換器。該方法可以得到精確的小信號模型但建模過程比較復雜。

　　第三種比較常見的轉換器建模技術被稱為離散時域仿真法。離散時域仿真法的基本操作思路是利用狀態空間法列出非線性系統的分段線性方程，隨后找出狀態轉移規律，得出非線性差分方程，用計算機程序進行求解。這種方法最大的有點在于可以幫助工程師得到較精確的模型。

　　除此之外，目前國內比較常用的DC-DC變換器建模方法中，等效電路法也是普及度比較高的方法之一。該種方法應用了一個載波周期內平均的概念，把開關電源變為一個含有受控源的線性電路，然后用求解線性電路的方法對開關電源進行小信號分析。不過，這種方法最近正在被一種新的小信號建模法——擴展描述函數方法所取代，擴展描述函數建模的方法比通用平均法更簡單，也更加適用于諧振類變換器的分析建模。