【摘要】：隨著開關(guān)電源功率等級的提高和開關(guān)頻率的逐步提升,對電源可靠性的要求越來越高。仿真是開關(guān)電源從參數(shù)設(shè)計到實際樣機之間的重要環(huán)節(jié),仿真模型的不精確會帶來實驗調(diào)試時間長、反復(fù)測試數(shù)據(jù)、器件調(diào)整增加預(yù)算等一系列問題。因此有必要提高仿真的可信度,實現(xiàn)預(yù)先高可信評估。本文以Buck變換器為研究對象,研究了由于器件寄生參數(shù)、PCB走線寄生參數(shù)和不可控因素(工藝水平、溫度、電應(yīng)力等)引起的變換器特性發(fā)生改變的現(xiàn)象。建立了Buck變換器中主要器件的實際仿真模型,對考慮器件實際參數(shù)的Buck變換器進行仿真建模分析,避免了實際過程中由于器件參數(shù)特性影響變換器的工作性能,為器件選型提供參考依據(jù)�；诎骷䦟嶋H模型的Buck變換器仿真電路,提取PCB走線寄生參數(shù),逐步疊加主電路和控制回路的PCB寄生參數(shù)進行了仿真分析,從而得到PCB走線寄生參數(shù)對Buck變換器影響情況的相關(guān)規(guī)律。提出的分塊建模分析方法可以定位對變換器穩(wěn)定性起主要影響的PCB走線寄生參數(shù)點,并可求解寄生參數(shù)取值范圍,為PCB設(shè)計提供參考依據(jù)。針對精確考慮寄生參數(shù)的Buck變換器,本文提出了一種基于等效電路建模方法和能量守恒建模方法的Buck變換器建模方法,并在此基礎(chǔ)上推導(dǎo)出大信號模型、直流模型和小信號模型。通過仿真驗證了建模方法的有效性。最后,利用Monte Carlo分析方法作靈敏度分析,研究元件參數(shù)值漂移對Buck變換器輸出特性和環(huán)路穩(wěn)定性的影響,得到了相關(guān)規(guī)律。本文通過仿真和實驗驗證了理論分析的正確性與工程實踐的可行性。最終實驗結(jié)果與仿真結(jié)果非常接近,解決了工程中常出現(xiàn)的DC-DC變換器仿真與實驗差距較大的問題。
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：TM46

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