Buck型变换器的线性化小信号补偿前馈控制

石安辉，吴 强

（泸州职业技术学院电子工程系，四川 泸州646005）

0 引 言［1－8］

DC／DC变换器是构建开关电源等许多其他类型电能变换器的核心组成部分。DC／DC变换器传统的反馈控制是按偏差调节，这使得变换器反馈系统必定是在扰动已经对输出电压产生影响，甚至出现偏差时才会产生调节作用。采用电压模式PWM控制的DC／DC变换器输入电压扰动的动态响应速度较慢，往往无法及时消除输入电压扰动对输出电压的影响，因此，在输入电压波动时，变换器输出电压幅值波动大，存在较大低频纹波。

为了克服电压模式PWM控制的DC／DC变换器反馈系统的上述缺点，并考虑到单纯反馈系统自身的局限性，本文根据开关变换器的平均变量建模思想［1］，为电压型PWM控制的Buck型变换器建立了连续导电工作模式（CCM）下统一的平均变量等效电路，进而分析等效电路，并根据前馈控制的不变性原理提出了针对输入电压扰动的线性化小信号补偿前馈控制原理及实现方法。采用该方法的Buck型变换器可快速补偿输入电压扰动，加快抑制输入电压扰动的动态响应速度，显著减小输出电压中包括工频在内的低频纹波，改善变换器的动态性能。

1 Buck型变换器的平均变量等效电路

采用平均变量建模思想，用平均变量代替瞬时值变量，消除变换器中各变量的高频开关纹波分量，建立开关变换器的平均变量等效电路。平均变量的定义如式（1）。

式中，Ts是开关周期；xs（t）是x（t）的平均变量。

采用PWM开关控制，输出PWM电压波，输出端为LC滤波电路的这一类DC／DC开关变换器，统称为Buck型变换器。……