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(多图) 移相全桥变换器的建模与仿真

吴延华 王海莉?? 2009年02月06日 ?? 收藏0

  由于开关电源是一个线性与非线性相结合的综合系统,给系统的动态研究和设计带来很多不便。本文主要是用状态空间平均法来进行建立模型,它是由美国加里福尼亚理工学院的R.D.MiddlebrOOk于1976年提出的。这种方法不仅简化了计算过程,使各种不同结构变换器的解析模型具有了统一的形式,而且操作性更强,工作人员仍可以用波德图(Bode Plot)或者奈奎斯特(Nyquist)定理来对系统进行系统稳定的判定。

  1 建模

  由于移相全桥变换器可由Buck变换器变化而来,首先根据Buck变换器的原理,采用状态空间平均法,建立Buck变换器的小信号模型。为简单起见,本文简化变换器,使其工作在理想状态,即状态转换是瞬间完成的,在任何时候都只有两种状态存在——导通或关断。选择电感电流iL和电容电压Uc为状态参量,输出电压Uo和输入电流Is为输出参量,Ui为输入参量,D为晶体管占空比。如图l所示。

理想Buck变换器

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  1)变换器工作在CCM状态下,由图2可知,在0≤t≤DTs时间段内,

公式

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在CCM状态下的变换器

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  2)变换器工作在DCM状态下,由图3可知,在DTs≤t≤Ts时间段内,

公式

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DCM状态下的变换器

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  二极管的导通占空比为D’=1一D,则基本的状态平均方程组为:

公式

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移相全桥变换器? 建模? 仿真?

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