开关变换器及其控制环路的建模综述

• 作者: 冷敏瑞 周国华 李媛 田庆新 邓伦博
• 来源期刊: 中国电机工程学报
• 学科: 工学
• 关键词: 开关变换器 控制环路 建模方法 平均建模 离散建模 电流型控制
• 年，卷（期）: 2020,（1）
• 所属期刊栏目: 电力电子与电力传动
• 页码范围: 183-199
• 页数: 17页
• 分类号: TM46
• 语种: 中文
• DOI: 10.13334/j.0258-8013.pcsee.182603

摘要

对开关变换器及其控制环路的建模方法进行归纳与总结.将开关变换器的建模方法分为连续建模和离散建模,或基于电路分析的建模和基于数学推导的建模.在此基础上,结合控制环路的建模,将开关变换器及其控制环路的建模方法分为平均建模、离散建模和考虑边频的建模3大类.根据此分类,系统分析平均法、离散时间法、采样数据法、描述函数法、多谐波小信号法以及谐波状态空间法的原理和特点,揭示各种建模方法的区别与联系,以及优缺点和适用性.以应用最为广泛的平均法为例,首先采用时间平均等效电路建模方法,得到基本开关变换器的等效电路模型,推导用于频域特性分析的8个完整的功率级传递函数.其次,针对电流型控制的平均小信号模型无法揭示次谐波振荡,以及传统采样保持系数无法适用于不同平均小信号模型的问题,提出通用的采样保持系数.最后,给出综述结论并进行研究展望.