恒定导通时间电流模式Buck变换器的高频建模及结合遗传算法的控制器设计

High-Frequency Modelling of Constant On-Time Current Mode Buck Converter and Controller Design by Combining Genetic Algorithm

作者	Xiangpeng Cheng · Jinjun Liu · Yu Shao · Zeng Liu
期刊	IEEE Transactions on Power Electronics
出版日期	2022年12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	★★★ 3.0 / 5.0
关键词	固定导通时间电流模式 Buck 变换器小信号建模输出电压纹波遗传算法控制器设计电源管理芯片 (PMIC)

语言:

中文摘要

本文针对微处理器电源管理IC中广泛使用的恒定导通时间电流模式（COTCM）Buck变换器，提出了高频小信号模型。该模型克服了现有方法忽略输出电压纹波和开关引起频谱扩展的缺陷，提高了高控制带宽下的设计精度，并结合遗传算法优化了控制器参数。

English Abstract

Constant on-time current mode (COTCM) Buck converters are widely used in power management integrated circuit (ICs) for microprocessors. Small-signal models are necessary tools to design high-quality controllers. Existing models neglect output voltage ripples (OVRs) and spectrum extension caused by switching, which makes significant errors under high control bandwidth. This article adopts Fourier s...

SunView 深度解读

该研究聚焦于Buck变换器的高频建模与控制优化，虽然主要针对IC级应用，但其核心控制理论对阳光电源的户用光伏逆变器及储能系统（如PowerStack）中的DC-DC变换级具有参考价值。随着阳光电源产品向高功率密度和高开关频率演进，文中提出的考虑输出纹波和频谱扩展的建模方法，有助于优化变换器在高带宽下的动态响应，减少EMI干扰，提升系统控制稳定性。建议研发团队关注该建模思路，以进一步优化户用储能PCS的控制环路设计。