有关开关电源的小信号建模

zbz0529

有关开关电源的小信号建模 [复制链接]

我关注重点在升压直流转换器（Boost DC-DC Converter），所有的建模工作都是针对Boost，但是，结论适合Buck，Buck-Boost（欢迎大家验证）。

说到开关电源的小信号建模，我们不得不提到一个鼻祖级人物——R.D. Middlebrook，就是他提出的平均状态空间法。Robert W. Erickson所著的《Fundamentals of Power Electronics》里所介绍的模型都是基于这种方法建立的。论坛里可以找到这本书的电子版。

下面介绍USIM（Unified Switched Inductor Model）模型，这种模型是在平均状态空间法基础上发展起来的。之所以谈到它，是因为它把平均状态空间方法工程化了，就是把开关和电感做成了模块，用来仿真平均电压、电流。
上传几篇文章，用Spice和Matlab建模。有兴趣大家可以尝试。
A unified SPICE compatible average model of PWM converters
1128584692.pdf
A unified model of current feedback in switch mode converters
1128584735.pdf
A unified approach to teaching feedback in electronic circuits courses
1128584773.pdf
Average modeling, analysis and simulation of current shared DC-DC converters
1128584819.pdf
Average models as tools for studying the dynamics of switch mode DC-DC converters
1128584847.pdf
Average simulation of PWM converters by direct implementation of behavioral relationships....
1128584920.pdf

有了以上这些，还不足以精确的指导我们的工程师设计系统，原因很简单，平均状态空间模型不够精确。Ridley在“Elimination of the positive zero in fixed frequency boost and flyback converters”1128584974.pdf中讲到了一种很特别的情况——前沿调制（Leading-Edge-Modulation），并且提出了离散平均模型（Discrete-Average-Model，我不清楚在他之前是否有人已经这么叫了）。前沿调制是我的个人翻译，还有对应的后沿调制（Trailing-Edge-Modulation）。我们可以从下面的文章中得到更多的理解和认识。
Use of leading-edge modulation to transform boost and flyback converters into minimum-phase-zero systems
1128585075.pdf
Wing-Hung Ki. Signal Flow Graph in Loop Gain Analysis of DC-DC PWM CCM Switching Converters. IEEE Transactions on Circuits and Systems, June, 1998
这篇文章找不到了，希望网友能够上传。
这两篇文章提出了一个前面论文很难解释的问题：电压模反馈电路用前沿调制也能达到电流模反馈的效果。:-)