文档介绍：功率缓冲器的负载鲁棒性分析
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1．引言 缓冲器电路常用在电子线路中实现前后级信号隔离，使前后级之间的相互影响降至最小。缓冲器电路可用图1的二端口网络来表示。
第2页控制的受控电压源。输出端（负载端）的电压 与负载阻抗ZL的关系为：
（1）
在电源控制信号不变的情况下， 和ZO近似为不变量。输出电压 随负载阻抗ZL 的变化而波动。上式对ZL 求微分，可得：
（2）
上式说明，当负载变动时，电源输出电压的变化率为负载阻抗变化率的 倍。显然，当电源输出阻抗ZO＜＜ZL 或ZO →0 时，不论负载如何变化（包括负载性质改变和负载突变），输出电压将均不会随之波动，电源系统具有较强的鲁棒性。
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3．2 功率缓冲器的输出阻抗
功率器件IGBT可接成源极输出器形式，如图5。当工作频率合适时，功率管结电容可近似看作开路（即忽略结电容效应时），其输出等效阻抗为：
，近似为一纯电阻。由于功率管IGBT的跨导通常都较大，比如，IMBH25—120D给出的跨导参数为gm≥100，因此，用其构成功率缓冲器的输出阻抗 ro≤。
当负载阻抗|ZL | >>ro 时，由式（2）知，功率缓冲器输出电压几乎不随负载的突变而波动，具有很强的鲁棒性。
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3．3 负载适应性和动态指标
当功率缓冲器的输出阻抗（电阻）ro≤→0，即ro <<|ZL | 时，式（2）可近似为：
（3）
当负载为纯阻性时，输出电压的相对变化极小，具有很好的鲁棒性。 当负载为纯感性或纯容性时，输出电压的相对变化量同样极小（因为ro <<|ZL | ） ，但电压的相对变化与负载的相对变化有一些相位差。比如
ZL = jω L, 。由于ro ＜＜ ω L ，则附加相位变化也很小。
因此，不论负载为什么性质的负载（阻性、感性、容性，及非线性负载），输出电压均具有很好的鲁棒性。
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功率缓冲器的动态性能指标取决于场控功率器件IGBT的动态指标和电压波动率。由于功率IGBT的动态恢复时间一般为μs 级，因而，功率缓冲器在合理设计情况下的稳态恢复时间T r 亦可为μs 级。
功率缓冲器的正弦失真度THD%，取决于输入信号的正弦失真度和缓冲器的瞬态射极跟随性能。由于射极跟随器在设计合理时具有非常好的瞬态跟随特性，所以只要保证输入控制信号的正弦失真度，就可使功率缓冲器的THD% 达到功率级很满意的程度。
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电路形式
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3．4 实验结果
(a)PWM滤波UPS接两台计算机 (b)加功率缓冲器的UPS接
负载时的输出电压波形 两台计算机时的输出电压波形
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(c) （d） 下的稳态电压电流波形 下的稳态电压电流波形
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（e） （f） 突加负载时稳态电压电流 突加负载时的电压电流波形
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突加负载时的对照波形
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4. 综合分析
在传统的DC/DC、DC/AC开关滤波电源之后嫁接功率缓冲器，对功率滤波器中L、C的参数选择可按纹波峰—峰电压设定在IGBT的饱和管压降左右为原则推出。因此