基于BUCK電路的數(shù)字DC-DC變換器.pdf

1、數(shù)字化是電子技術(shù)發(fā)展的一個重要方向，電子設(shè)備數(shù)字化可以改善其穩(wěn)定可靠性，并且是滿足人們對電子設(shè)備智能化要求的重要一步。在電子技術(shù)飛速發(fā)展的今天，電子電力設(shè)備數(shù)字化進程卻稍顯緩慢。隨著傳統(tǒng)模擬電源性能因其易受環(huán)境溫度變化且重復(fù)性差，逐漸不能滿足人們對電源設(shè)備的要求，數(shù)字電源開始受到了越來越多關(guān)注。
　　本文以基本的 BUCK變換器為研究對象,重點對其反饋控制回路數(shù)字化進行了分析和研究。主要工作如下：
　　1，分析了基本BUCK

2、變換器的電感電流連續(xù)和電感電流不連續(xù)的兩種工作模式，概括了BUCK變換器常采用的2種反饋控制方式。并按照在反饋控制回路中信號反饋的方向的順序，依次簡要介紹了數(shù)字化該回路所需的各個基本模塊及其特點。
　　2，討論了在BUCK變換器中由于數(shù)字化反饋控制回路所帶來的影響——極限環(huán)振蕩效應(yīng)。該效應(yīng)普遍存在于數(shù)字控制系統(tǒng)中，因此對提升BUCK變換器的輸出穩(wěn)定性而言，該效應(yīng)是不可回避的，本文分析了該效應(yīng)產(chǎn)生的機理，并說明了避免該振蕩的三個數(shù)學(xué)

3、條件及其遏制技術(shù)。
　　3，通過狀態(tài)空間平均法對BUCK變換器的功率級電路和反饋控制回路進行了建模，并利用波特圖對所建立的模型進行了逐步分析，為提高系統(tǒng)的動態(tài)響應(yīng)性能，在所建立的模型的基礎(chǔ)上還設(shè)計了提高其性能的數(shù)字PID補償器。
　　4，實驗驗證了所設(shè)計的數(shù)字PID補償器的有效性，還搭建了硬件數(shù)字BUCK變換器，對其性能指標進行了測試。并通過設(shè)計一個兩位數(shù)字震顫的PWM模塊驗證了數(shù)字震顫技術(shù)對遏制極限環(huán)振蕩效應(yīng)有一定的遏制作