完整版buck-boost變換器的建模與仿真

1、題目:Q1Vd35mQ0.5VVg1.5V100uH100uF圖1 buck-boost 變換器電路圖開關(guān)模型的建模與仿真圖2 buck-boost變換器的開關(guān)模型lime offse: Id圖3 buck-boost變換器的開關(guān)模型的仿真大信號模型與仿真1、 開關(guān)導通時:Vg 1.5V =Ran35rnQ圖4開關(guān)導通時的工作狀態(tài)此時,電感電壓和電容電流方程:vMt)=L*=Vg(t)-i丸 dt幽_Vffl-C出一一 R2、 開關(guān)斷開時:0.5V圖5開關(guān)斷開時的工作狀態(tài)此時,電感電壓和電容電流方程:VL(t) =Lic(t) =Cdi(t)dtdV(t)dt- Vd - v(t)3、平均方程

2、電源電壓、電感電流、電容電壓變化的不大均為低頻信號,那么Vg(t)=(Vg(t) ； i(t)=(i(t)； V(t)=(V(t)又由于:d i(t)VL：=Lk：ic(t)；二穴dt那么有,電感電壓平均方程:VL(t)；=d(t) ；Vg;-：i;Ron +d'(t) -Vd - ：V(t)：；電容電流平均方程:V(t) '. V(t) V(t) '.ic(t),1 =d(t)() d(t)(J(t)=d(t),i(t).RRR輸入電流平均方程:：ig(t)； =d(t)：i(t)；4、大信號模型:d(i(t)'LpZ=d(t)(vg(t)-(i(t)Ron

3、)+d (t)(Vd (v(t)Cd"(t)= t+d'(t)(i(t)dt R ''(ig(t)=d(t)(i(t)由方程可得到三個等效電路:(0.5D )VDRon',r+D (v)d?v?Cd dt 'rr>(v(t)jD (i(t)Jf圖6 buck-boost變換器的大信號模型的等效電路大信號模型的仿真電路：D1圖7大信號模型仿真電路圖大信號模型的仿真波形:0.90.850.80.750.70.65圖8大信號模型仿真波形圖三、小信號模型假設,. AVg(t)=Vg+Vg Ad(t)=D+d(t)A,?)=I+而(v(t)=V+

4、v(t)ig(t)=Ig+ig(t)且各變量的擾動值遠小于其穩(wěn)態(tài)值.那么,對大信號模型在靜態(tài)工作點處施加擾動并線性化:d I i(t)I A IA I A I . A Af A )d IV+ v(t)C=dtL- = |D+d(t) ,'Vg + vg(t)-, I +i(t) I Ron |+.D -d(t) I -VD -V -v(t) dt l 八 I J 八 人AV+ v(t)T2 D -d(t) I i(t)Rf A、 f A v A .Ig+ig(t) i/D + d(t)|+i(t)I 一 人 )r ALdi(t) dt整理得到小信號模型:= Dvg(t)-DRoni(t)-D vVg Vd+V -IR°n d(t)A-d v(t)1-C(2= v(t) D i(t)-Id(t)dtRig(t) =Di(t)+Id(t)小信號模型的等效電路圖:vg).A1d(認A Di(t)DFOn ALdi(t)dtVg Vd+V-IRn d(t)vg%QA ig(t)AId(t)丁 Dvg(t)Dv(t)Di(t)人 Id(t)A®A Cdv(t)1:DDRndtAv(t)A ig(t