基于BUCK电路的电源设计课程设计

图10 补偿后的环增益幅角特性

将补偿前后的bode图对比如图11：

图11 补偿前后对比图

五、Matlab电路仿真

5.1 开环系统仿真

根据参数设定：L=300uH，C=300uF，D=0.2，R=2.5Ω，开关频率f=100kHz。 开环仿真电路图如图12：

图12 开环仿真电路图

仿真结果如图13所示，输出电压为5V，电压纹波为0.018。

图14 开环输出波形

对应的纹波如图15所示：

图15 开环纹波波形

5.2 闭环系统仿真

闭环仿真电路图如图16：

图16 闭环仿真电路图

仿真结果如图17所示，输出电压为5V，纹波为0.016。

图17 闭环输出波形

对应的纹波如图18所示：

图18 闭环纹波波形

通过对比可知，闭环系统的调节时间得到明显的减小，纹波有一定的改善，超调量基本没有变化。

闭环的PWM波形如图19所示：

图19 闭环PWM波形

六、设计总结

本次电源设计在Buck电路原理的基础上建立了小信号等效电路模型，并通过控制器的设计，以及使用MATLAB/Simulink对电路进行仿真，基本实现了预定目标，并有效地缩短了调节时间和纹波。

本次设计中采用的原理、知识点是对《现代电源设计》课程所学知识的有效运用和巩固，对Buck电路的了解进一步加深，初步掌握了设计电源的基本方法和步骤，达到了学以致用的目的。