文档介绍：功率变换器计算机仿真与设计
题目buc@换器电路设计
学生姓名
专业电气工程及自动化
指导教师
2013年10月20日
一、设计要求
：
设计一个BUCKft流变换器，（参数需重新设置）XXXXXXXXXX
20
10
19m
50 -----
piv
100
-——
tjavg
150
—
—
idmax
84
15
--
iavg
6
959m
—
16--
vdsmax
500
49
19m
-
vdgmax
500
49
19m
-
imax
150
-
tjmax
150
19m
-
pdmax
19m
-
idavg
21
—
-
tjavg
150
—
.
pdavg
999m
—
.
三、闭环参数计算及仿真
:
(1)确定开环传递函数
在CCM情况下，占空比(d)到输出电压(Vo)的小信号传递函数为:
Gvd(s) =V\
1sRcC
c
""2
1s/Q0(s/0)
_ 1
其中：「LC
o[L/Rl (Rl Rc)C ]
该Buck变换器的输入电压为30V~60V(额定输入为48V),输出电压为24V,输出电流为2A,Lf=360uH,Cf=600uF,取RL=0Q,Rc=125mQ,用Mathcad画出Gvd(s)的幅频特性曲线及相频特性曲线，(a)、(b)所示。
50
50i
40
30
20
100-10昂-20
强-就
-40
-50
-6D
-70
-B0
-90
-100
-100
,1110100IxID31x10'IxlO5lxIOE
］小£］，1心
频率改
(a)幅频特性曲线
图2 3(b)开环相频特性曲线
1 io-- £ 11/
频率屈
mn
*
(a)可以测得，G⑴,谐振频率fr=250Hz,截止频率fc=2KHz,并且斜率约为-40dB/Dec。因此可以粗略断定系统的稳定性不是很好，并且估计调节时间也很长。
(b) 相频特性曲线
(b)图中可求得，其相角裕度为 。可以看出，相角裕度符合要求，超调不 会太大。
以下为Mathcad计算程序：
)特性分析
j > g % X 48 D > 0- 6
L 360 IO-5 RL 0
AAA J_a
C A 600x 10^6 Rc 户 125 IO-3 *w
R 12这是负载电阻
q='—i 3
wq- - + (R^ + %)-C 峭q = 2. 152 x 10
LR ' 1 _
输入4W (颤定)
输出25r
负载12欧姆
1 +「2式 f-Ru-C
%⑶i
i . 2?rf
^Cf) -201oe(|Cvd(f)|)
fu = 2000
WEJ + 180= 45-58S
(2)不加矫正环节的闭环仿真：(注：以下仿真均为理想元器件) 电路图如下：
这里反馈回路设置为Hs=5/24,,设置输入为30-60V阶跃变换的形式,
Stimulus Profile
60 0
A
30 0 A
10 Qm
20 0m
40 0 m
5。Oe
30 Qm time(s)
&
: