升压型转换器的小信号模型

发布时间:[ 2022-05-29 08:33:53]

使用相同的 3 端子 PWM 开关单元的平均小信号建模方法也可以为升压转换器建模。图 10 显示了如何建模升压转换器并将其转换为线性 AC 小信号模型电路。


图10:升压转换器 AC 小信号建模电路


升压转换器功率级转移函数 Gdv(s) 可从等式 5 中得出。它也是一个 的二级系统L/C 谐振。COUT ESR 零点,右半平面零点 (RHPZ) 。该 RHPZ 导致增益增加,但相位降低 (变负)。等式 6 也显示了这个 RHPZ 随着空比和负载电阻的不同而变化。因为空比是 VIN 函数,升压转换器功率级转移函数 Gdv(s) 就随 VIN变化为负载电流。VIN 和大负荷 IOUT_MAX时,RHPZ 位于较低频率,导致明显的相位滞后。这使得设计带宽大的升压转换器变得困难。作为一般的设计原则,为了保证环路的稳定性,人们在设计升压转换器时限制其带宽低于 RHPZ 频率 1/10。正负降压 / 升压、反激 (隔离降压 / 升压)、SEPIC 和 CUK 转换器,所有不想要的 RHPZ,不能设计成带宽大、瞬态响应快的解决方案。


图11:升压转换器功率级小信号占空比VO 转移函数随 VIN 和负载变化



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