Buck电路闭环控制策略研究
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yg并联BUCK闭环PID控制交错并联技术应用于Buck变换器,以两支路交错并联Buck 为例进行研究,在与传统Buck变换器总输出电流相同的情况下,使电路的总电流输出纹波减小,输出电压纹波减小,且支路电流为总电流的1∕2,减小了开关管和二极管的电流应力,总输出电流纹波频率为支路的2倍,使输出滤波电容减小这些都有利于实现本质安全。
通过Matlab仿真比较本质安全的传统Buck变换器和交错并联变换器,最后证明所提方法的正确性实验名称并联BUCK电路闭环PID设计及分析主要内容一.根据设计要求,进行PID补偿网络二.对电路进行仿真和分析三.观察额定负载下的输出波形四.对观察出的波形进行分析指标(目标)要求1.输出电压:4V2.输入电压为10V. 且在输出电压一定的情况下,输入电压能尽可能大的范围内变化。
3.输出电流:连续但不能超过2.5A4.输出电压纹波峰峰值Vpp<=50mv5.开关频率:5KHZ一.交错并联Buck变换器的工作原理在交错并联变换器的设计中,若想得到优良的纹波特性和响应功能,各支路的交错触发脉冲需设计合理。
若各支路脉冲均同步,则整个变换器特性类似于单个变换器;若各支路的脉冲相互独立且脉冲频率不完全相同,则支路间输入和输出电流纹波随机消除,无规律可循;为最大限度消除电流纹波,可使变换器的n个支路工作在相同频率下,支路中的开关信号交错2π∕n,这样很大程度上降低了电流纹波,同时整个变换器输出纹波频率变为单个变换器的n倍,有利于减小输出电容及提高动态响应。
交错并联Buck变换器的主电路如下图所示以两路变换器并联为例进行研究,下图为脉冲触发图形设各Buck支路开关周期为T,导通时间为Ton,则各支路开关频率f1=1∕T,开关导通比D=Ton∕T,两路交错并联Buck 变换器开关频f=2f1。
根据流过电感的最小峰值电流是否为0,可分为连续导电模式(CCM)和不连续导电模式(DCM)。
为方便分析,假设电感的充放电是线性的,L1=L2=L,所有开关器件均为理想器件,不考虑寄生参数的影响。
Buck 变换器双闭环控制仿真研究毕业论文目 录第一章第一章 绪论绪论................................... 1 1.1 课题研究背景课题研究背景课题研究背景 ................................. 1 1.2 课题发展现状课题发展现状课题发展现状 ................................. 1 1.3 本文研究内容及结构本文研究内容及结构本文研究内容及结构 ........................... ........................... 3 第二章第二章 Buck Buck变换器基本原理 ...................... 4 2.1 Buck 变换器工作原理变换器工作原理 ........................... 4 2.2 Buck 变换器工作模态分析变换器工作模态分析 ....................... 4 2.3 Buck 变换器外特性变换器外特性............................. 7 第三章第三章 Buck Buck 变换器主电路设计变换器主电路设计.................. 9 3.1 占空比D ....................................... 9 3.2 滤波电感Lf ................................... 9 3.3 滤波电容Cf .................................. 11 3.4 开关管Q...................................... 11 3.5 续流二极管D (12)第四章第四章 Buck Buck 变换器双闭环控制变换器双闭环控制 ................. 13 .. (13)4.1电路双闭环控制结构电路双闭环控制结构 (13)4.2 电流内环设计电流内环设计 ................................. 13 4.3 电压外环设计电压外环设计 (15)第五章第五章 Buck Buck 变换器闭环系统的仿真变换器闭环系统的仿真 ............. 21 . (21)5.1 开环开环Buck 电路的建模及仿真电路的建模及仿真 ................... ................... 21 5.2 闭环闭环Buck 电路的建模及仿真电路的建模及仿真 ................... ................... 2222 5.3 PI 控制方法的仿真控制方法的仿真 ............................ 2323 5.4 PID 控制方法的仿真控制方法的仿真........................... 25 第六章第六章 总结与展望总结与展望............................ 25 参考文献参考文献........................................ 29 外文资料外文资料 中文译文中文译文 致谢致谢第一章第一章 绪论绪论1.1 1.1 课题研究背景课题研究背景随着电子技术的快速发展,电子设备的种类越来越多,电子设备与人们的工作、生活的关系也日益密切。
CHANGZHOU INSTITUTE OF TECHNOLOGY课程设计说明书课程设计名称:电力电子技术题目:BUCK开关电源闭环控制的仿真研究-55V/25V目录一、课题背景 (2)1.1 BUCK电路的基本结构及等效电路基本规律 (2)1.2 BUCK电路的工作原理 (3)1.3BUCK电路应用 (4)二、目的 (5)三、设计要求 (5)四、设计步骤 (5)(一)主电路参数设计 (5)(二)滤波电感L 的计算 (6)(三)闭环系统的设计\ (6)1、闭环系统结构框图 (6)2、BUCK 变换器原始回路传函)(s G O 的计算 (7)3、补偿器的传函设计:见附录3 (7)3、闭环系统仿真 (8)五、总结和心得 (9)六、参考文献 (9)七、附录 (11)附录1: (11)附录2: (11)附录3: (12)附录4: (12)附录5: (14)一、课题背景1.1 BUCK 电路的基本结构及等效电路基本规律电感L 和电容C 组成低通滤波器,此滤波器设计的原则是使 us(t)的直流分量可以通过,而抑制 us(t) 的谐波分量通过;电容上输出电压 uo(t)就是 us(t) 的直流分量再附加微小纹波uripple(t) 。
电路工作频率很高,一个开关周期内电容充 放电引起的纹波uripple(t) 很小,相对于电容上输出的直流电压Uo 有: 电容上电压宏观上可以看作恒定。
电路稳态工作时,输出电容上电压由微小的纹波和较大的直流分量组成,宏观上可以看作是恒定直流,这就是开关电路稳态分析中的小纹波近似原理。
一个周期内电容充电电荷高于放电电荷时,电容电压升 高,导致后面周期内充电电荷减小、放电电荷增加,使电容电压上升速度减慢,这种过程的延续直至达到充放电平衡,此时电压维持不变;反之,如果一个周期内放 电电荷高于充电电荷,将导致后面周期内充电电荷增加、放电电荷减小,使电容电压下降速度减慢,这种过程的延续直至达到充放电平衡,最终维持电压不变。
buck电路PID和FUZZY闭环控制设计报告专业:电气工程学号:15S053144姓名:张佳云目录第一章绪论 (1)第二章 BUCK电路的设计与仿真 (2)2.1 设计指标 (2)第三章 BUCK电路的PID设计与仿真 (2)3.1 设计框图 (2)3.2 BUCK开环主电路拓扑参数计算 (3)3.3 BUCK电路PID闭环控制的设计 (6)第四章 BUCK电路的FUZZY设计与仿真 (17)4.1 设计框图 (17)4.2 设计过程 (17)第五章总结 (25)参考文献 (26)第一章绪论BUCK电路是一种降压斩波器,主要通过调节占空比的大小控制输出电压的大小,是一种简单常用的拓扑结构,应用范围广。
本文采用PID控制和模糊控制两种方法控制BUCK电路,使其达到一定的标准。
PID(比例-积分-微分)控制器作为最早实用化的控制器已有70多年历史,现在仍然是应用最广泛的工业控制器。
PID控制器简单易懂,使用中不需精确的系统模型等先决条件,因而成为应用最为广泛的控制器。
PID控制,实际中也有PI和PD控制。
PID控制器就是根据系统的误差,利用比例、积分、微分计算出控制量进行控制的。
比例控制是一种最简单的控制方式。
其控制器的输出与输入误差信号成比例关系。
当仅有比例控制时系统输出存在稳态误差。
为了消除稳态误差,在控制器中必须引入“积分项”。
积分项对误差取决于时间的积分,随着时间的增加,积分项会增大。
这样,即便误差很小,积分项也会随着时间的增加而加大,它推动控制器的输出增大使稳态误差进一步减小,直到等于零。
因此,比例+积分(PI)控制器,可以使系统在进入稳态后无稳态误差。
微分项能预测误差变化的趋势,具有抑制误差的作用,可以避免被控量的严重超调。
本文利用这个原理通过给系统添加补偿函数实现对系统的控制。
模糊控制是采用由模糊数学语言描述的控制律(控制规则)来操纵系统工作的控制方式。
按照模糊控制律组成的控制装置称为模糊控制器。
BUCK 变换器的控制技术的研究一、实验目的1、理解开环、电压单闭环和电压电流双闭环控制策略的原理,完成系统闭环控制调试;2、建立变换器的模型,通过仿真和实验掌握电压和电流调节器的参数设计方法;3、验证BUCK变换器的输入输出波形特性,PWM波形,及输入输出数量关系,加深对BUCK变换器连续和断续工作模态下的工作原理及特性的理解。
二、实验内容熟悉SG3525的原理及使用方法,理解PWM波产生过程;研究BUCK变换器开环、电压闭环、电压电流双闭环状态下电路各器件,包括功率管、二极管、电感电压电流工作情况,输入输出电量关系,控制电路参数对变换器的性能的影响。
观察电压纹波,观察不同电感、频率和负载对电流连续点的影响。
理解BUCK 变换器闭环控制过程,掌握闭环性能指标。
变换器的基本要求如下:输入电压:20~30V输出电压:15V(输出电压闭环控制时)输出负载电流:0.1~1A工作频率:50kHz输出纹波电压:≤100m V三、实验仪器6 电压表 27 电流表 28 负载 1四、实验原理1)BUCK主电路原理图(图1)图1.BUCK主电路原理图2)控制电路SG3525内部结构框图()图2.SG3525内部结构框图五、实验步骤1、将BUCK变换器挂箱的所有开关关闭后再接线。
2、控制电路接20V直流电压,调节电位器RW1,用示波器观察并记录占空比为某一定值时SG3525 各管脚波形及驱动电路输出波形。
注意观察SG3525 的9脚、5脚波形和输出波形之间的关系,理解SG3525 芯片PWM 波产生过程。
调节RW2观测PWM波频率的变化,通过测得的PWM波计算PWM波频率。
3、控制电路接20V直流电压,主电路接6-30V可调直流电压,可控制开关S4打在开环状态。
当将开关打在单环时,电路工作在单电压环控制模式下,打在双环时,电路工作在电压电流双环控制模式下。
分别观察三种控制模式下SG3525各管脚波形及驱动电路输出波形。
buck电路闭环控制设计
Buck电路闭环控制设计
一、Buck电路概述
Buck电路是电力电子器件中常用的一种可以将和原始电压改变大小的方案,广泛应用于电池的充电、稳压电源,消费电子器件和dc/dc转换等领域。
Buck电路主要由开关管、滤波电容、负载、调整元件、传感元件等组成,实现的过程是开关管按照输出电压的需求在吸收和放电电容或负载的过程中,从而从电源端获取能量并将其输送给负载进行稳定的能量转换。
二、设计
Buck电路闭环控制是一种使用控制器对Buck电路实现电压闭环控制的技术。
首先,Buck电路闭环控制设计过程中可以采用不同的电压控制方式,如恒定输出电压、恒定频率和双极性调节等。
其次,在Buck电路闭环控制设计中,需要考虑的参数有控制器电压输入电压,控制器电流输入电压,开关管电流输出电压,负载电流输出电压,滤波电容,传感器和控制器参数等。
最后,在设计中,可以采用多种电路和参数,如二极管,FET,MOSFET,IGBT,和智能控制器等,以及作为输入的检测校准元件。
此外,设计过程中还需要考虑电路谐振的干扰,可根据电路中的核心元件参数以及电感和电容参数等来确定其频率范围,并给出修正措施,如选用高频滤波器和低频滤波器,以实现有效的降噪和抗干扰能力。
总之,在Buck电路闭环控制设计中,需要考虑的参数较多,在实际设计中,需要仔细计算各参数的关系,并结合多种元件来确定最优的调节方式,以达到最佳的控制效果。
Buck电路的闭环设计及仿真分析一、本文概述随着电力电子技术的飞速发展,电源转换技术已成为现代电子设备不可或缺的一部分。
其中,Buck电路作为一种基本的直流-直流(DC-DC)转换器,因其结构简单、效率高、调节范围宽等优点,在电子设备中得到了广泛应用。
然而,为了确保Buck电路在各种环境和负载条件下的稳定性和高效性,闭环设计显得尤为重要。
本文旨在探讨Buck电路的闭环设计方法,并通过仿真分析验证设计的有效性。
文章首先简要介绍了Buck电路的基本原理和应用背景,然后重点阐述了闭环设计的重要性及常用方法。
在闭环设计部分,文章详细分析了反馈网络的选取、控制策略的制定以及功率级和控制级的协同工作等问题。
同时,结合具体的设计实例,阐述了闭环设计在实际应用中的具体实现过程。
为了验证设计的有效性,文章采用了仿真分析的方法。
通过搭建基于MATLAB/Simulink的仿真模型,对设计的Buck闭环电路进行了全面的仿真分析。
仿真结果证明了闭环设计的有效性,同时也为实际电路的制作和调试提供了重要参考。
文章对闭环设计的Buck电路进行了总结,并指出了未来研究方向和潜在的应用前景。
通过本文的研究,旨在为从事电源转换技术研究和应用的工程师和学者提供有益的参考和启示。
二、Buck电路的基本原理Buck电路,也称为降压转换器,是一种基本的直流-直流(DC-DC)转换电路,其主要功能是将较高的直流电压降低到所需的较低直流电压。
其名称来源于电路中开关元件(如MOSFET或晶体管)的操作,类似于"bucking"(减少或抑制)输入电压。
Buck电路的基本构成包括一个开关(通常是MOSFET),一个电感(或称为线圈),一个二极管(也称为整流器或续流二极管),以及一个输出电容器。
在开关打开时,电流通过电感从输入源流向输出,此时电感储存能量。
当开关关闭时,电感释放其储存的能量,通过二极管向输出电容器和负载供电。
Buck电路的工作原理基于电感的电压-电流关系。
buck电路闭环pi控制matlab图,BUCK电路闭环控制系统的
MATLAB仿真
BUCK 电路闭环PID 控制系统
的MATLAB 仿真
⼀、课题简介
BUCK 电路是⼀种降压斩波器,降压变换器输出电压平均值Uo 总是⼩于输⼊电压U i 。
通常电感中的电流是否连续,取决于开关频率、滤波电感L 和电容C 的数值。
简单的BUCK 电路输出的电压不稳定,会受到负载和外部的⼲扰,当加⼊PID 控制器,实现闭环控制。
可通过采样环节得到PWM 调制波,再与基准电压进⾏⽐较,通过PID 控制器得到反馈信号,与三⾓波进⾏⽐较,得到调制后的开关波形,将其作为开关信号,从⽽实现BUCK 电路闭环PID 控制系统。
⼆、BUCK 变换器主电路参数设计
2.1设计及内容及要求
1、 输⼊直流电压(VIN):15V
2、 输出电压(VO):5V
3、 输出电流(IN):10A
4、 输出电压纹波峰-峰值 Vpp ≤50mV
5、 锯齿波幅值Um=1.5V
6、开关频率(fs):100kHz
7、采样⽹络传函H(s)=0.3
8、BUCK 主电路⼆极管的通态压降VD=0.5V ,电感中的电阻压降
VL=0.1V ,开关管导通压降 VON=0.5V,滤波电容C 与电解电容
RC 的乘积为
F *Ωμ75。
编号南京航空航天大学电气工程综合设计报告题目Buck电路闭环控制策略研究学院自动化学院专业电气工程及其自动化指导教师毛玲二〇一五年一月Buck电路闭环控制策略研究摘要首先,本文对Buck电路的3种闭环控制策略进行了原理分析,比较,并对Buck主功率级电路进行了原理分析和建模,最后完成主电路的参数设计。
其次,本文详细阐述了V2控制工作原理,推导V2控制环的传递函数,并且建立小信号模型,对控制器进行优化设计。
最后使用SABER2007对BUCK电路的V2控制电路进行了时域频域仿真。
关键词:Buck电路,V2控制目录摘要 (i)Abstract ......................................................................................................... 错误!未定义书签。
第一章概述......................................................................................................................... - 1 - 第二章Buck变换器控制方法简介………………………………………………………2.1电压型控制………………………………………………………………………………. 2.2电流型控制………………………………………………………………………………2.3 V2控制……………………………………………………………………………………第三章Buck变换器原理分析及建模……………………………………………………. 3.1 Buck 变换器传递函数………………………………………………………………….3.2Buck电路的边界条件……………………………………………………………………3.3主功率电路的参数设计………………………………………………………………..第四章V2控制电路分析及设计………………………………………………………..4.1V2控制原理分析4.2 V2控制的buck变换器小信号模型4.3V2控制器优化设计第五章电路仿真…………………………………………………………………………5.1V2控制策略频域仿真5.2时域仿真电路和仿真波形第一章概述1.1课题背景随着CPU运算速度和工作频率的成倍提高,低电压,大电流,小电压容差使微处理器对其供电电源及电源管理系统的要求越来越高。
在开关电源的控制技术中,传统的电压型控制仅仅通过检测输出电压进行单环反馈控制,虽然电路简单,但是对输入电压和负载变化的响应速度慢;电流型控制方法在输出电压检测的基础上又引入电感电流或者开关电流检测,进行双环反馈控制,提高了变换器的响应速度。
但是随着微处理器对供电电源及电源管理系统性能要求的不断提高,现有的控制方法已经很难满足负载特性日益苛刻的要求,采用输出电压双环反馈技术的V2控制方法应运而生。
1.2课题主要研究内容本文主Buck电路的闭环控制为研究对象,研究Buck变换器的工作原理、控制方式及参数设计方法,着重研究Buck变换器的V2控制。
其主要内容主要分为以下五章:第一章介绍课题研究背景,以及课题研究的主要内容。
第二章对三种常见的Buck变换器控制方法进行综述。
将三种方法的优缺点进行比较。
第三章研究Buck变换器,分析其两者工作模态,推导了Buck变换器功率级模型及稳态传递函数。
对主功率电路进行参数设计。
第四章从V2控制方案入手,设计控制电路。
第五章用Saber软件对电路进行仿真。
第六章总结了本文所做的工作。
第二章Buck变换器控制方法简介开关电源由功率级和控制电路两部分组成。
控制电路的功能是在输入电压、内部参数、外接负载变化时,调节功率级开关器件的导通时间,使开关电源的输出电压或者电流保持恒定。
因此,在开关电源的设计中,控制方法的选择和设计对于开关电源的性能来说是十分重要的。
采用不同的检测信号和不同的控制电路会有不同的控制效果。
2.1 电压型控制图1所示为电压型控制Buck变换器,图2为其对应的主要波形。
从图1可以看出,电压型控制方法是利用输出电压采样作为控制环的输人信号,将该信号与基准电压Vref进行比较,并将比较的结果放大生成误差电压Ve。
误差电压Ve与振荡器生成的锯齿波Vsaw进行比较生成一脉宽与Ve大小成正比的方波,该方波经过锁存器和驱动电路(图中未画出驱动电路)驱动开关管导通和关断,以实现开关变换器输出电压的调节。
DC VVD1CLR误差放大器比较器+Vo-VeVref基准电压+-+-VeVsawVp图1电压控制型图2电压控制型波形图2.2电流型控制电流型控制同时引入电容电压和电感电流2个状态变量作为控制变量,提高开关电源PWM 控制策略的性能。
由图3和图4可以看出,电流型控制方法和电压型控制方法的主要区别在于:电流型控制方法用开关电流波形代替电压型控制方法的锯齿波作为PWM比较器的一个输入信号。
电流型控制方法的工作原理为:在每个周期开始时,时钟信号使锁存器复位开关管导通,开关电流由初始值线性增大,检测电阻Rs上的电压Vs也线性增大,当Vs增大到误差电压也时,比较器翻转,使锁存器输出低电平,开关管关断。
直到下一个时钟脉冲到来开始一个新的周期。
图3电流控制型图4电流控制型主要波形图2.3 V2控制由于V2型控制方法具有优秀的动态性能,适用于电压调整模块等对动态特性要求比较高的场合。
由图3和图5可以看出,V2控制方法与电流型控制方法的区别在于:V2控制方法用滤波电容电压采样代替了电流型控制方法中PWM比较器的电流采样输入。
输出电压K 反馈回来作为2个控制环的反馈量。
V2控制方法稳态时的工作原理为:在每个周期开始时,时钟信号使锁存器复位、开关管导通,开关电流iL由初始值线性增大。
由于负载电流固定不变,所以该变化的电流完全通过滤波电容的ESR给滤波电容充电,从而在ESR上产生与电感电流斜率相同的压降Vq(Vq=iL Rs)。
该电压即为内环的采样电压。
当Vq增大到误差电压Ve时,比较器翻转,锁存器输出低电平,开关管关断,直到下一个时钟脉冲信号到来,开始一个新的周期。
V2控制方法的稳态波形如图6所示。
传统的电流型控制事实上是控制电感电流。
当使用Buck变换器时,若电感在输出部分,则电流型控制是非常有效的。
但是对于反激变换器和boost变换器拓扑,电感不在输出部分,电流型控制的许多优点体现不出来。
V。
控制方法由于内环检测点在输出部分,提高了Buck变换器和正激变换器对输入和输出静态和动态变化的响应速度,解决了电流型控制方法存在的问题。
V2控制方法由于内环采用反馈输出电压的纹波,因而与电流型控制方法一样,抗干扰能力差。
当占空比大于50%时,会产生次谐波振荡,所以也要使用斜坡补偿。
V2控制方法可与普通的控制方法如定频、定开通时间和滞环控制配合使用以提高系统的响应速度。
在使用定关断时间的V 2控制方法时可免于使用斜坡补偿。
V2控制方法对输入和输出电流都没有直接控制,所以不便于电源的并联使用,需要额外的电路来进行过流保护。
V图5 V2控制型时钟VcVsVp图6 V2控制型主要波形图第三章 Buck 变换器原理分析及建模电源在各种电子系统中占有极其重要的位置。
随着电力系统的日趋复杂,规模的逐渐庞大,各种系统对电源的性能要求越来越高,需要采用更快速更稳定的电源控制方法。
数字化开关电源具有易于模块化管理、体积小、稳定性高、抗干扰能力强、控制灵活的特点。
Buck 变换器的输出阻抗最低,对输入电压和负载的变化具有最快的响应速度,且输出电压纹波最小。
3.1 Buck 变换器传递函数开关电源的主回路是一个分段线性系统, 各段之间是不连续的, 控制 回路是一个线性系统. 对于这样一个由分段线性和线性两部分构成的系统 , 要建立一个既便于分析又精确的模型是相当困难的. 但是在所关心的信号频率比开关频率低的多时, 可以利用状态空间平均法将开关系统近似为连续系统 , 在交流变量幅度与直流工作点相比足够小的时候 , 可以使用线性化的方法使非线性系统近似为线性系统 。
3.2 Buck 电路的边界条件开关转换线路是否工作在CCM 或者DCM,主要取决于流过电感电流是否连续,当电感电流连续时,则开关转换器工作于CCM(current continuous mode);当电感电流不连续时,则开关转换器工作于DCM(current discontinuous mode)。
当开关转换线路工作于CCM/DCM 边界,对于buck 线路而言,即流过电感的电流纹波与输出电流相等即:RVL T D V s =-2)1( (1)由式(1)可得边界条件为:RLf D K s21=-=………………………………………(2) 即: 当RLf D s21<-时,buck 变换器工作在CCM 模式;当RLf D s21>-时,buck 变换器工作在DCM 模式; 当RLf D s21=-时,buck 变换器工作在CCM/DCM 边界; buck 变换器的DCM 时的稳态关系当buck 变换器工作在DCM 时,则一个完整的周期分为三个部分(interval)。
即:当s DT t <<0时,电感储能,电感两端的电压为:V V dtdiLV g L -==……………………………………(3) 当s s T D t DT 1<<时,电感释放能量,电感两端的电压为:V dtdiLV L ==………………………………………….(4) 当s s T t T D <<1时,电容释放能量,电感两端的电压为:0=L V (5)依据电感的伏秒平衡原理可得:g MV V = (6)式中:2/4112DK M ++=1.2. CCM 时AC 等效电路模型(AC equivalent circuit Modeling)建立,考虑输出电 感的寄生阻抗DCR,输出电容的寄生阻抗ESR 。
当s DT t <<0时:)()()()(t V t V dtt di Lt V g L L -==…………………………….(7) Rt V t i dt t dV Ct i L C )()()()(-==……………………………..(8) 当s s T t DT <<时:)()()(t V dtt di Lt V L L -==…………………………………….(9) Rt V t i dt t dV Ct i L C )()()()(-==……………………………..(10) 使用平均值近似代替小纹波量,即:)()(t V t V g T g S=、)()(t V t V ST =、)()(t i t L T L S=将上述式子代入式(11)、(12)、(13)、(14)并计算电感电压平均值及电容电流平均值得:()))()(()()()()('sSSST T T g T L t V t d t V t V t d t V -+-= (11)Rt V t i t i SSST T L T C )()()(-= (12)平均输入电流的平均值为: SST L t g t i t d t i )()()(= (13)构建在静态工作点(I 、V 、D )的小信号ac 模型,即有:)()(t v V t V g g T g S∧+= ||)(||||t v V g g ∧<<)()(t v V t V ST ∧+= ||)(||||t v V ∧<<)()(t i I t i L L T L S∧+= ||)(||||t i I L L ∧<<)()(t i I t i g g t g S∧+= ||)(||||t i I g g ∧<<)()(t d d t d ST ∧+= ||)(||||t d d ∧<<使用上述式子代替式(15)、(16)、(17)并消除DC term(直流分量)得:)()()()(t v t v d V t d dtt i d L g g L ∧∧∧∧-+= (14)Rt v t i dt t v d CL )()()(∧∧∧-=……………………………….(15) )()()(t i d I t d t i L L g ∧∧∧+= (16)由上述三式构建小信号ac 等效电路如下图示由上图可以获知:11)()(20)(++==∧∧∧s RLLCs V t d t v gt vg (17)11)()(20)(++==∧∧∧s RLLCs Dt v t v t dg (18)20)(0)(11////)()(LCs RLs sLsCsL R Z t i t v out t d t vo g ++=====∧∧∧∧、 (19)2)(11)()(LCsR L s RCs R V t d t i gt v L g +++=∧∧∧ (20)2)(11)()(LCs RLs RCs RD t v t i t d g L +++=∧∧∧ (21)3.3主功率电路的参数设计 3.3.1设计指标(1) 输入直流电压15伏。