BOOST电路设计与仿真.pdf
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1、实用文档.目 录 一.Boost 主电路设计:.2 1.1 占空比 D 计算.2 1.2 临界电感 L 计算.2 1.3 临界电容 C 计算(取纹波 VppLc,在此选 L=4uH 1.3 临界电容 C 计算(取纹波 VppCc,在此选 C=100uF 实用文档.1.4输出电阻阻值 Boost 主电路传递函数 Gvd(s)占空比 d(t)到输出电压 Vo(t)的传递函数为:二.Boost 变换器开环分析 2.1 PSIM 仿真 电压仿真波形如下图 实用文档.电压稳定时间大约 1.5 毫秒,稳定在 220V 左右 电压稳定后的纹波如下图 电压稳定后的纹波大约为 2.2V 电流仿真波形如下图 实用
2、文档.电流稳定时间大约 2 毫秒,稳定在 22A 左右 电流稳定后的纹波如下图 2.2 Matlab 仿真频域特性 设定参考电压为5V,则,系统的开环传递函数为,其中,实用文档.由上图可得,Gvd(s)的低频增益为-60dB,截止频率 fc=196KHz,相位裕度-84.4,相位裕度过小,高频段是-20dB/dec。系统不稳定,需要加控制电路调整。1、开环传递函数在低频段的增益较小,会导致较大的稳态误差 2、中频段的剪切频率较小会影响系统的响应速度,使调节时间较大。剪切频率较大则会降低高频抗干扰能力。3、相角裕度太小会影响系统的稳定性,使单位阶跃响应的超调量较大。4、高频段是-20dB/dec
3、,抗干扰能力差。将,代 到 未 加 补 偿 器 的 开 环 传 递 函 数 中。则,其中未加补偿器的开环传递函数如图 实用文档.三.Boost 闭环控制设计 3.1 闭环控制原理 实用文档.输出电压采样与电压基准送到误差放大器,其输出经过一定的补偿后与 PWM 调制后控制开关管 Q 的通断,控制输出电压的稳定,同时还有具有一定的抑制输入和负载扰动的能力。令 PWM 的载波幅值等于 4,则开环传递函数为 F(s)=Gvd(s)*H(s)*Gc(s)3.2 补偿网络的设计(使用 SISOTOOL 确定参数)原始系统主要问题是相位裕度太低、穿越频率太低。改进的思路是在远低于穿越频率fc 处,给补偿网
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