电压型控制开关电源频域的方块

　　电压型控制的开关电源是单环自动控制系统，图1（a）所示为其框图。开关电源的主电路由市电电网经过整流后的直流电压Ui供电给DC/DC PWM转换器，输出电压uo(t)经过检测后得到k1uo(t)，k1uo(t)与参考电压Ur进行比较所得的误差值经过放大器（以后称为电压控制器）放大后，输出控制信号uC（t）给PWM脉宽调制器（PWM），PWM由周期为Ts、幅值为Um的锯齿波发生器、比较器和触发器组成，uC（t）与锯齿波进行比较，形成开关函数q（t）去控制主开关管，图1（b）所示为其工作波形图。占空比连续函数d（t）为开关函数的平均值，离散值瑰为第尼个周期的占空比。由图1很容易得到系统框图。

　　图2所示为电压型控制的开关电源的方框图，即开关电源系统的频域模型。假设给定电压Ur为常数，则其扰动量ur＝0。开关电源的输出y（s）＝uo（s）。

　　图2中G（s）为前向通道传递函数，G（s）＝uo(s)/d(s)是开关转换器（按CCM工作）的控制一输出传递函数。H(s)为反馈通道（包括电压检测、控制器、PWM等部件）的传递函数。E(s)d(s)为占空比d(s)控制的非独立电压源。zo(s)是开关转换器的输出阻抗。ui(s)和Io(s)分别表示市电电网电压和负载电流的扰动。

　　可知，只要求出系统各方块的传递函数，便可以得到开关电源系统的开环和闭环传递函数。

　　图1 电压型控制的开关电源系统

　　图2 电压型控制的开关电源方框图