兩級(jí)寬輸入DC／DC變換器設(shè)計(jì)與建模分析

3．2 擾動(dòng)量對(duì)變換器的影響
在工作模式I，Ⅱ下，電路工作情況較為簡(jiǎn)單。要分析前、后級(jí)電路對(duì)閉環(huán)系統(tǒng)的影響，可在工作模式Ⅲ的情況下，即在電路前、后級(jí)同時(shí)工作時(shí)，分別對(duì)輸入電壓突變和負(fù)載突變的情況進(jìn)行討論。

兩級(jí)同時(shí)工作時(shí)，前級(jí)功率管占空比固定，電壓基準(zhǔn)為一定值，輸入電壓突變時(shí)，令負(fù)載電流變化量為零，負(fù)載突變時(shí)，令輸入電壓變化量為零，根據(jù)圖2分別簡(jiǎn)化出兩種情況下的系統(tǒng)框圖，如圖4所示。由圖可知，輸入突變和負(fù)載突變時(shí)系統(tǒng)的閉環(huán)傳遞函數(shù)，無論是何種情況下，閉環(huán)系統(tǒng)都是高階系統(tǒng)，其阻尼比ξ與輸出功率成正比，因此功率越大，系統(tǒng)的暫態(tài)振蕩越激烈，而ξ越大，系統(tǒng)的超調(diào)量和調(diào)節(jié)時(shí)間越小。
在輸入電壓升至75 V的瞬間，D1發(fā)生突變，此時(shí)的變換器系統(tǒng)由兩個(gè)擾動(dòng)量同時(shí)作用，即輸入擾動(dòng)和前級(jí)占空比擾動(dòng)。

4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析
搭建了實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，將其作為航空電子控制器電源。電路在輸入電壓高于19 V時(shí)啟動(dòng)工作，當(dāng)輸入低于30 V時(shí)，前、后級(jí)電路直通，當(dāng)輸入低于75 V時(shí)，控制后級(jí)變換器閉環(huán)工作，高于75 V時(shí)前、后級(jí)共同工作。前級(jí)采用555構(gòu)成的方波發(fā)生器產(chǎn)生固定占空比的驅(qū)動(dòng)信號(hào)，后級(jí)采用基于SG3525的電壓型PWM控制電路。圖5示出輸入150 V時(shí)變換器的外特性曲線。加至滿載后，輸出電壓下降0．6 V，變換器電壓精度為2％，根據(jù)GJB1412—94，航天地面低壓直流電源電壓精度應(yīng)小于3％，滿足要求。