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拓扑与电路 DC-DC变换器 PWM控制 ★ 4.0

考虑调制波纹的宽输入Buck变换器精确小信号建模与稳定性分析

Accurate Small-Signal Modeling and Stability Analysis of Wide-Input Buck Converter Considering Modulation Waveform Ripples

作者 Xiangpeng Cheng · Jinjun Liu · Zeng Liu
期刊 IEEE Transactions on Power Electronics
出版日期 2022年6月
技术分类 拓扑与电路
技术标签 DC-DC变换器 PWM控制
相关度评分 ★★★★ 4.0 / 5.0
关键词 Buck变换器 小信号建模 调制波纹波 高带宽控制 稳定性分析 直流微电网
语言:

中文摘要

Buck变换器广泛应用于消费电子、电动汽车及直流微网。小信号模型是设计高性能控制器的关键,但现有模型多忽略调制波纹,导致高带宽控制下误差显著。本文针对非微分调制波纹的影响进行建模,旨在提升变换器在宽输入范围下的控制精度与稳定性。

English Abstract

Buck converters are widely used in consumer electronics, electric vehicles, and dc microgrids. Small-signal models are necessary tools to design high-quality controllers. However, most of them neglect modulation waveform ripples, which introduces significant errors under high-bandwidth controls. Recently, two models explain the influences of nondifferentiable modulation waveform ripples by their l...
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SunView 深度解读

该研究对阳光电源的电力电子变换技术具有重要参考价值。Buck变换器是光伏优化器、储能DC-DC变换单元及充电桩功率模块的核心基础拓扑。通过引入考虑调制波纹的精确小信号建模,可以显著提升阳光电源产品在高带宽控制下的动态响应速度与系统稳定性,特别是在宽输入电压范围(如光伏组串电压波动或电池电压变化)场景下,能有效优化控制环路设计,降低谐振风险,提升PowerTitan等储能系统及充电桩产品的控制精度与可靠性。