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DC-DC直流变换器

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变成了一个反相器,使相位增加90。

3)该补偿器的最后一个极点消除ESR电阻引起的零点。

(2) 双极点-双零点补偿网络

C1R3R1VOUTREFC3R2C2o

??1??1S??S?????R2?C2??2???R1?R3??C3?R1?R3?H(S)??R1?R3?C1??C?C2??1S??S?1?S????C?C?R2??R?C?122??33?其传递函数

该补偿网络的特点是:1)直流处有一个极点,且稳态误差为零;

o

2)有两个零点,其相频对数特性曲线可以提供180的超前相位,如果将补偿网络的这

o

两个零点放在重极点的位置,因为重极点可以引起180的相位滞后,所以这两个零点可以将其补偿。综上所述,这种补偿网络可以作为双重极点控制对象的控制器;

3)该补偿网络的第一个极点消除ESR电阻引起的零点,第二个极点用来在高频段,幅频特性下降斜率-40dB,具有良好的干扰抑制作用,同时可以保证开环传递函数有一个较好的增益裕量和相位裕度;

4.2.2 数字控制的实现

随着现如今各类微处理器芯片的快速发展,芯片的工作速度、集成度以及运算能力都有了很大的提高,并且成本也在下降,这就使得开关电源的控制得以通过微处理器芯片来实现,即数字控制的实现。

下面就来介绍数字控制的优缺点: 优点:(1)可以实现一些用模拟控制方式很难实现的复杂电路的控制;

(2)可以很大程度的改善由于模拟器件的老化及温度漂移所引起的控制性能变差的问题;

(3)控制方法或参数易于修改、周期短; (4)控制算法通过软件来实现,可以避免模拟器件参数离散而引起的控制特性不一致。 缺点:(1)微处理器芯片的工作频率和运算能力会受到控制算法的运算速度的牵制; (2)对于小功率的电源模块而言,微处理器芯片的集成度还不算很高 综上所述,虽然数字控制技术现在还不是很成熟,但随着微处理器芯片技术的进步和控制算法的改进,数字控制将逐渐代替模拟控制方式。

4.3 本章小结

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本章主要介绍了电压控制方式和电流控制方式,通过比较,选择更适合于本实验的电压型控制方式,接着介绍了模拟控制方式和数字控制方式,选择模拟控制来实现本次实验的控制。

第五章 双向DC/DC变换器系统的设计与实现

5.1 双向DC/DC变换器系统的总体设计

总体设计框图

双向Buck-Boost主电路输出经过分压,将电压信号传给PID控制器进入补偿环节,根据给定的参考电压进行电压补偿,再经过脉宽调制器输出互补的脉冲电压提供两个开关管Q1、Q2的驱动。

5.2 双向DC/DC变换器系统闭环各个环节的实现

5.2.1 分压环节

补齐原理

5.2.2 补偿环节(PID控制器)完善计算

经过上一章的分析研究,准备采用第一类单极点-单零点补偿网络,下面计算出补偿网络各参数的选择:

(1)选定R1,通常选择2~5k?

R2R(2)根据中频增益1的大小来调节带宽,确定R2为

?FR2??ESR?FLC?DBW?VPP??R1???FESRVIN

(3)根据LC的重极点位置来确定C2

C2?102??R2?FLC

1FSW(4)确定抑制高频极点所摆放零点C1的大小,将零点放在2位置

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C1?C2??R2?FSW?C2?1

由此可确定系统的传递函数:????

5.2.3 脉宽调制环节

该系统的脉宽调制环节拟采用SG3525芯片来实现,下面主要介绍芯片SG3525。

(1)芯片各管脚功能:

反相输入同相输入同步端振荡器输出CTRT放电端软启动端1234SG35255678121110916151413VrefVccB管EA、B管C地A管E闭锁控制补偿

(2)SG3525基本外围接线与能够实现的主要功能

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R11R2接PI环节输出34Ct567Rd8SG35251211109141321615基准电压5.1VVccRtC5

1)频率可调,通过改变CT和RT的值来调节PWM的输出频率,其计算公式为:

f?1CT?0.67RT?1.3RD?

2)死区时间可调,可以通过调节RD来改变死区时间;

3)芯片工作频率为100Hz~400kHz,引脚3为同步端,可以实现多个芯片的并联; 4)具有软启动功能,通过改变8脚的电容,但此实验不用软启动功能。

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实用标准文案变成了一个反相器,使相位增加90。3)该补偿器的最后一个极点消除ESR电阻引起的零点。(2)双极点-双零点补偿网络C1R3R1VOUTREFC3R2C2o??1??1S??S?????R2?C2??2???R1?R3??C3?R1?R3?H(S)??R1?R3?C1
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