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升壓型轉換器的小信號模型

發布時間:[ 2022-05-29 08:33:53]

使用相同的 3 端子 PWM 開關單元的平均小信號建模方法也可以為升壓轉換器建模。圖 10 顯示了如何建模升壓轉換器并將其轉換為線性 AC 小信號模型電路。


圖10:升壓轉換器 AC 小信號建模電路


升壓轉換器功率級轉移函數 Gdv(s) 可從等式 5 中得出。它也是一個 的二級系統L/C 諧振。COUT ESR 零點,右半平面零點 (RHPZ) 。該 RHPZ 導致增益增加,但相位降低 (變負)。等式 6 也顯示了這個 RHPZ 隨著空比和負載電阻的不同而變化。因為空比是 VIN 函數,升壓轉換器功率級轉移函數 Gdv(s) 就隨 VIN變化為負載電流。VIN 和大負荷 IOUT_MAX時,RHPZ 位于較低頻率,導致明顯的相位滯后。這使得設計帶寬大的升壓轉換器變得困難。作為一般的設計原則,為了保證環路的穩定性,人們在設計升壓轉換器時限制其帶寬低于 RHPZ 頻率 1/10。正負降壓 / 升壓、反激 (隔離降壓 / 升壓)、SEPIC 和 CUK 轉換器,所有不想要的 RHPZ,不能設計成帶寬大、瞬態響應快的解決方案。


圖11:升壓轉換器功率級小信號占空比VO 轉移函數隨 VIN 和負載變化



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