开关电源的环路设计与仿真1 基本理论开关电源的输出电压 Vo 是由一个控制电压 Vc 来控制的，即由 Vc 与锯齿波信号比较，产生 PWM 波形。根据锯齿波产生的方式不同，开关电源的控制方式可分为电压型控制和电流型控制。电压型的锯齿波是由芯片部产生的，如LM5025，电流型的锯齿波是输出电感的电流转化成电压波形得到的，如UC3843。对于反激电路，变压器原边绕组的电流就是产生锯齿波的依据。输出电压 Vo 与控制电压 Vc 的比值称为未补偿的开环传递函数 Tu，Tu=Vo/Vc。一般按频率的变化来反映 Tu 的变化，即 Bode 图。电压型控制的电源其 Tu 是双极点，以非隔离的 BUCK 为例，形式为： 电流型控制的电源其 Tu 是单极点，以非隔离的 BUCK 为例，形式为： 各种电路的未补偿的开环传递函数 Tu 可以从资料中找到。本讲座的目的是提供一种直观的环路设计手段。2 计算机仿真开关电源未补偿的开环传递函数 Tu2.1 开关平均模型开关电源的各个量经平均处理后，去掉高频开关重量，得到低频(包括直流)的重量。开关电源的建模、静态工作点、反馈设计、动态分析等都是基于平均模型基础之上的。若要得到实际的工作波形，应按实际电路进行时域仿真(Time Transient Analysis)。将开关电路中的开关器件经平均化处理后，就得到开关平均模型，用开关平均模型可以搭建各种电路。以下是几个开关电源的平均模型仿真例子，从电路波形中看不到开关量，只是平均量，比如电感中流过的电流是实际电感中的电流平均值，电容两端的电压是实际电容两端电压的平均值等等。 2.1.1 CCM BUCK(连续模式 BUCK)先直流扫描 Vc，得到所需的输出电压，即得到了电路的静态工作点。然后沟通扫描，得到 Tu 的 Bode 图。Tu 为双极点。此处 Vc 等同于占空比 d。 2.1.2 DCM BUCK(断续模式 BUCK)按以上方法得到 Tu，在 DCM 下，Tu 变成单极点函数。模型 CCM-DCM 即可用于连续模式，也可用于断续模式。此处 Vc 仍等同于占空比 d。2.1.3 CCM BOOST(连续模式 BOOST)可以用模型搭建各种电路，如连续模式 BOOST。此处采纳 CCM-DCM 模型可能仿真不收敛，为使仿真更好地收敛，建议什么电路模式采纳对应模型。此处 Vc 也等同于占空比 d。2.1.4 Flybackn 是变压器变比，原边比副边;L 是变压器原边电感量。此处 V6 等同于 d。2.2 受反馈电压控制的仿真实际电路中，占空比 d 的产生主要有两种方法：电压控制和电流控制。仿真时，...
