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基于PSPICE的BUCKConverter反馈环路设计及仿真付洪1：引言：利用计算机辅助技术设计电力电子，可以提高设计效率。本文主要介绍buckconverter的反馈环路仿真。2：索引I：Buck线路LC滤波设计II：反馈环路设计III：PSPICE仿真IV：调试中遇到的问题及解决办法3：Buck线路LC滤波设计在设计滤波电感与电容之前，先假定BUCKConverter基本输入输出特性：Vin―――――20VVout―――――5VFsw―――――25KhzIo――――――5AImin――――――1A由于除反激架构外的其它拓扑，变压器输出均为方波信号，根据平均值算法得到公式：Vin*Ton/T=Vo――（1）根据V=L*dI/dT当Ton阶段VL＝Vin－Vout――（2）（理论依据KVL）对于此类输出滤波器的拓扑，电感选择应保证直流输出电流在满载的十分之一时，电感电流也要保持连续，直流电流等于电感电流PEAK-PEAK值一半的时候对应临界模式。(Ip2-Ip1)/2=1/10*Io――（3）根据2式推出Lo=VL*Ton/0.2*Io将（1）带入Lo＝5（Vin－Vout）VoutT/Vin*IoLo=150uH电容的等效模型内包括ESR与ESL,ESL在500KHZ以上才会有影响，这里可以忽略，假定纹波全由ESR产生。设定电阻性纹波为0.05V,0.05=DeltaI*ESR,DeltaI=1A,ESR=0.05ohm根据电容的RoCo乘积近似为常数，这里取RoCo＝65*10^-6Co=1300uF4：反馈环路的稳定性设计：要使得一个反馈环路稳定，必须具备以下以下2个条件：1：提供所需的相位裕量，通常规定为45度。2：开环增益在剪切频率附近，斜率应该为－13:使系统总开环增益在剪切频率Fco处为0.5：LC滤波器（C带ESR）的幅频曲线。Fcnr=1/2∏LoCo在大于Fcnr的较低频率处，Co的阻抗（1/jwC）远大于Resr，在这个范围内，增益是以－2的斜率下降。在较高的频率处Co的阻抗远低于等效阻抗的时候，谐振频率变为Fesr＝1/2∏Resr*Co,此时电路为LR电路，而非LC电路，增益以-1的斜率下降。6：PWM调制器的增益如图所示，从误差放大器的输出端Vea到电感的输入电压V1处的增益称为调制器的增益，用Gpwm表示。当Vea移动到3V三角波的顶部时候，ton/T=1，Vea与V1之间的电压增益Gpwm为Gpwm＝（Vo）/3.由于采样网络的存在，所以在R1,R2处也存在衰减，我们常用Gs表示，因为R1=R2,Gs＝20log（2.5V/5V）=-6dB.7:2型误差放大器的buck反馈系统的设计。I：输出LC滤波器的转折频率为：Fo=1/2∏LoCo=403HzII:ESR零点处的频率Fesr=1/2∏Resr*Co=2.5KHzIII:调制器增益Gpwm＝5/3=1.67dBIV:除了误差放大器以外的开环增益为：G=(Glc+Gpwm+Gs)，其中Gpwm+Gs＝－4.33dB.如下图所示：从A点到转折频率B(403Hz)，增益为－4.33dB,B-C曲线的斜率为－2，C-D曲线的斜率变成－1.选取开关频率的的1/5为Fco，即5Khz，在此频率处的增益为－28Db,要使5KHz为截至频率，所以误差放大器在这一频率下所对应的增益应为+28Db,在5KHz处的斜率为－1，所以曲线EFGHF-G点的曲线斜率必须为0.2型误差放大器的水平部分的增益为R7/R5，如果取R7=1K,那么R5=100K假定相位裕量为45度，那么在5KHz的频率下，系统总开环相位滞后为315度。LC滤波器自身引起的相位滞后如下表：Fco/Fesro=5000/2500=2此处的相位滞后为116度，因此，误差放大器只允许有365－45－116＝204度的相位滞后。如下表所示，当K值略小于5时，误差放大器可以满足204度的相位要求。当K＝5时，零点频率Fz＝5000/5=1000Hz,Fz=1/2piR5C2,R5=100K,因此C2=0.016nF;极点频率Fp=5000*5=25KHz,Fp=1/2piR2C3,因此C3=65pF;在此需指出，相位裕量越大，系统环路就越稳定。8：根据以上所得参数，在PSPICE中绘制此反馈环路，具体电路如下图所示观察输出电压及其纹波：纹波控制在0.1V;并且不存在低频振荡，说明此系统相对比较稳定。控制波形（驱动，参考，Vea）Green:驱动BLUE:三角波RED:Vea差分信号。YELLOW：输出电压9：调试中出现的问题系统提示toosmallforISWITCH经查为ABSTOL这个参数的问题因为324里面的ion和ioff是uA所以我们这一块应该比他小IC就是指初始条件电容就是初始电压电感就是初始电流什么时候要设定SKIPBP呢？设了这个就不用设初始条件了相当于默认所有的初始条件为0最后仿真设定为：爱人者，人恒爱之；敬人者，人恒敬之；宽以济猛，猛以济宽，政是以和。将军额上能跑马，宰相肚里能撑船。最高贵的复仇是宽容。有时宽容引起的道德震动比惩罚更强烈。君子贤而能容罢，知而能容愚，博而能容浅，粹而能容杂。宽容就是忘却，人人都有痛苦，都有伤疤，动辄去揭，便添新创，旧痕新伤难愈合，忘记昨日的是非，忘记别人先前对自己的指责和谩骂，时间是良好的止痛剂，学会忘却，生活才有阳光，才有欢乐。不要轻易放弃感情，谁都会心疼；不要冲动下做决定，会后悔一生。也许只一句分手，就再也不见；也许只一次主动，就能挽回遗憾。世界上没有不争吵的感情，只有不肯包容的心灵；生活中没有不会生气的人，只有不知原谅的心。感情不是游戏，谁也伤不起；人心不是钢铁，谁也疼不起。好缘分，凭的就是真心真意；真感情，要的就是不离不弃。爱你的人，舍不得伤你；伤你的人，并不爱你。你在别人心里重不重要，自己可以感觉到。所谓华丽的转身，都有旁人看不懂的情深。人在旅途，肯陪你一程的人很多，能陪你一生的人却很少。谁在默默的等待，谁又从未走远，谁能为你一直都在？这世上，别指望人人都对你好，对你好的人一辈子也不会遇到几个。人心只有一颗，能放在心上的人毕竟不多；感情就那么一块，心里一直装着你其实是难得。动了真情，情才会最难割；付出真心，心才会最难舍。你在谁面前最蠢，就是最爱谁。其实恋爱就这么简单，会让你智商下降，完全变了性格，越来越不果断。所以啊，不管你有多聪明，多有手段，多富有攻击性，真的爱上人时，就一点也用不上。这件事情告诉我们。谁在你面前很聪明，很有手段，谁就真的不爱你呀。遇到你之前，我以为爱是惊天动地，爱是轰轰烈烈抵死缠绵；我以为爱是荡气回肠，爱是热血沸腾幸福满满。我以为爱是窒息疯狂，爱是炙热的火炭。婚姻生活牵手走过酸甜苦辣温馨与艰难，我开始懂得爱是经得起平淡。爱人者，人恒爱之；敬人者，人恒敬之；宽以济猛，猛以济宽，政是以和。将军额上能跑马，宰相肚里能撑船。最高贵的复仇是宽容。有时宽容引起的道德震动比惩罚更强烈。君子贤而能容罢，知而能容愚，博而能容浅，粹而能容杂。宽容就是忘却，人人都有痛苦，都有伤疤，动辄去揭，便添新创，旧痕新伤难愈合，忘记昨日的是非，忘记别人先前对自己的指责和谩骂，时间是良好的止痛剂，学会忘却，生活才有阳光，才有欢乐。不要轻易放弃感情，谁都会心疼；不要冲动下做决定，会后悔一生。也许只一句分手，就再也不见；也许只一次主动，就能挽回遗憾。世界上没有不争吵的感情，只有不肯包容的心灵；生活中没有不会生气的人，只有不知原谅的心。感情不是游戏，谁也伤不起；人心不是钢铁，谁也疼不起。好缘分，凭的就是真心真意；真感情，要的就是不离不弃。爱你的人，舍不得伤你；伤你的人，并不爱你。你在别人心里重不重要，自己可以感觉到。所谓华丽的转身，都有旁人看不懂的情深。人在旅途，肯陪你一程的人很多，能陪你一生的人却很少。谁在默默的等待，谁又从未走远，谁能为你一直都在？这世上，别指望人人都对你好，对你好的人一辈子也不会遇到几个。人心只有一颗，能放在心上的人毕竟不多；感情就那么一块，心里一直装着你其实是难得。动了真情，情才会最难割；付出真心，心才会最难舍。你在谁面前最蠢，就是最爱谁。其实恋爱就这么简单，会让你智商下降，完全变了性格，越来越不果断。所以啊，不管你有多聪明，多有手段，多富有攻击性，真的爱上人时，就一点也用不上。这件事情告诉我们。谁在你面前很聪明，很有手段，谁就真的不爱你呀。遇到你之前，我以为爱是惊天动地，爱是轰轰烈烈抵死缠绵；我以为爱是荡气回肠，爱是热血沸腾幸福满满。我以为爱是窒息疯狂，爱是炙热的火炭。婚姻生活牵手走过酸甜苦辣温馨与艰难，我开始懂得爱是经得起平淡。