电工知识|开关电源系统的频域模型的方块图

水电之家讯：开关电源系统的频域模型的方块图是自动调节(控制)系统中各个单元的动能和信号流的一种图解，也是一种数学模型，它表示各个单元之间的相互关系和信号流动的情况，图所示的方块图是一个单环控制的开关电源系统的方块图，方块图可用以分析小信号扰动作用下系统的瞬态性能。方块图中每一个单元是一个方块，用传递函数G(s)描述方块的输出y(s)与输人信号X(s)的关系



图 单环控制的开关电源系统方块图



在图中，负载电流i。和输人电压ui是小信号扰动。



为开关转换器(包括主开关和滤波电路)的控制-输出传递函数;

k1(s)和k2(s)分别是电压控制器和脉冲宽度调制器(PWM)的传递函数，k2(s)近似于锯齿波幅值成反比



H(s)为电压检测器的传递函数：

为开关转换器的等效输出阻抗;

uf(s)是电压检测器的检测输出电压;ur(s)为给定(基准)电压。

开环系统的传递函数和闭环系统的传递函数是不同的，以图为例，前面通道的传递函数为G(s)，反馈通道的传递函数为H(s)。

系统的开环传递函数为G(s)H(s)

系统的闭环传递函数为



闭环传递函数的分母多项式为系统的特征多项式。令特征多项式等于零，则得特征方程的根就是系统的极点。令闭环传递函数的分子多项式为零时，其解称为系统的零点。

所谓综合，就是在给定开关转换器功率电路参数的条件下，设计确定开关电源控制器的参数。在频域内综合是比较方便的，但是不直观。

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