关于寄生参数对级联稳定性影响的研究

杜建华，纪 婧，王 均，马 皓*

(1.北京控制工程研究所，北京100190;2.浙江大学电气工程学院，浙江杭州310027)

0 引言

DC/DC 开关电源的建模是级联系统分析和设计的基础，对于级联系统的分析与设计具有重要意义。由于实际电路中存在寄生参数，使得理想模型和实际电路之间存在偏差，这些偏差会造成系统效率低或者系统不稳定的情况［1-3］。针对级联稳定性和带寄生参数的典型拓扑的建模已有大量的文献进行了研究，但都有一定的局限性。文献［4］只考虑了寄生参数对单级电路稳定性的影响。文献［5］主要讨论了输入阻抗和输出阻抗对级联稳定性的影响。文献［6］给出了寄生参数与级联稳定性定性的关系，并没有给出定量的关系。而对于电路的寄生参数对级联稳定性的定性研究少有涉及。但是只有明确的知道寄生参数对级联稳定性的影响，才能在实际电路设计时通过控制寄生参数在合适的范围内保证级联系统的稳定性。

本研究首先建立了带有寄生参数的典型拓扑(Buck 电路、Boost 电路和Buck-Boost 电路)的小信号模型，接着分析了电路的各个寄生参数对单级系统稳定性的影响;然后在Middlebrook 稳定性判据的基础上［7］，分析了寄生参数对输入阻抗和输出阻抗的影响，从而确定了寄生参数对级联系统稳定性的影响。所以本研究对带有寄生参数的实际电路级联稳定性的设计有指导数意义。

1 考虑寄生参数的典型拓扑的小信号模型

考虑寄生参数的DC/DC 变换器在连续工作模式(CCM)下建模的关键就是将非理想开关等效为理想开关及其寄生参数的串联。……