开关电源的小信号动态分析_行业新闻_电源资讯_跃迁电源,跃迁电子,跃迁光电,高压电源,脉冲电源,高压脉冲电源--苏州聚永达电子科技有限公司

开关电源是电力电子产品中的一个分支，已被越来越广泛地应用于计算机、通信、电力、交通、机械、航空、航天、家电、医疗、仪器等多个不同的领域。

从输入电能的性质看，开关电源有AC输入和DC输入两类；从输出端所需稳定的变量看，开关电源有稳压源和稳流源两类。因此我们可以将开关电源分成四类：（一）AC输入的稳压开关电源；（二）AC输入的稳流开关电源；（三）DC输入的稳压开关电源；（四）DC输入的稳流开关电源。稳压开关电源的应用远多于稳流开关电源；在稳压开关电源中，AC输入的稳压开关电源比DC输入的稳压开关电源应用要多。

开关电源的输出都是DC，在稳压开关电源中，其输出为高精度的直流电压；在稳流开关电源中，其输出为高精度的直流电流。不管输入是AC还是DC，一般都会将输出直流电压稳定的开关电源称为直流开关稳压电源，将输出直流电流稳定的开关电源称为直流开关稳流电源。

直流开关稳压电源有功率变换电路、控制电路、辅助电源、EMI和安装这些电路的PCB、结构件及外壳组成。其中的功率变换电路有保险丝、开机浪涌电流限制电路、二极管全桥整流电路、Boost PFC功率级、DC-DC功率级等组成；控制电路有实现高精度输出电压的主控制电路、实现输入电流单位功率因数的PFC控制电路、实现各种故障保护功能的保护电路和实现其它功能要求的各种控制电路组成；辅助电源则是提供各种控制电路的供电电路，它是一个功率很小但可靠性要求更高的开关电源；EMI的作用是阻止开关电源电路对电网产生各种有危害的电子干扰，同时也防止外界对开关电源电路的干扰。

#p#直流开关稳压电源中最关键的控制

直流开关稳压电源中最关键的控制是如何实现输出电压的高精度。在撇开辅助电源与保护电路后，可将直流开关稳压电源简化为由功率变换电路和主控制电路所组成的一个系统。这个系统要实现高效率的功率变换和高精度的输出电压稳压。前一个目标依赖于功率级拓扑、功率元器件和工作方式及开关频率等；后一个目标则依赖于控制功率级工作的控制策略、相应的控制IC和补偿电路结构及参数等。

一个工作中的直流开关稳压电源，因输入电压和负载电流是随时间不断变化的，其变化可以分成下面两种：（一）缓慢的变化；（二）快速的变化。在输入电压或负载电流的缓慢变化过程中，直流开关稳压电源的输出必须满足稳态精度指标；在输入电压或负载电流的快速变化过程中，直流开关电源的输出必须满足动态精度指标。如能从数学上找到直流开关电源的输出电压（时间变量）与其输入电压（时间变量）和负载电流（时间变量）的解析关系，那么就能获得输出电压在任何时刻的数值，上述两个精度指标也就可以方便地获得。不幸的是功率变换器是一个离散的非线性电路，当输入电压和负载随时间变化时，其输出电压也是随时间变化的，它们间的解析数学关系是难以求得的，所以直流开关电源系统的解析数学关系就更难以求得，另外该系统中往往还包含一个与输出电压、变换器状态变量相关的控制，这个控制与输出电压、输入电压和状态变量的关系一般也不是线性的，但它且且是控制直流开关电源输出电压的重要输入变量，所以要对直流开关稳压电源进行直接的时域动态分析是不可能的。

如果分析不了直流开关稳压电源的动态，我们就会对开关电源的稳定性分析与环路设计束手无策，我们就会在不断的实验中去寻找和试探最佳的控制策略、补偿器结构以及补偿电路参数，这会花费大量的时间去开发一个产品，而且还不能判断所开发的产品，其动态性能是否真的能满足要求。

开关电源的小信号动态分析

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