C. Basso的APEC 2014研讨会：功率电子转换器的小信号建模

"这篇资料是Christophe Basso在2014年APEC（亚太经济合作组织）研讨会上的演讲，主题聚焦于电力电子转换器的小信号建模。Basso先生，一位IEEE资深会员，详细介绍了功率开关模型的平均建模方法，并探讨了在电压模式控制下的连续导通模式（CCM）、断续导通模式（DCM）和临界导通模式（BCM）。他还讨论了脉宽调制（PWM）开关模型在电流模式控制中的应用，以及如何简化建模直流升压转换器。此外，他还深入分析了电流模式BCM升压转换器的传递函数，并介绍了主动钳位前向变换器的小信号模型。" 在电力电子领域，小信号建模是一种用于分析和理解转换器动态性能的重要工具。Chris Basso在讲座中首先引入了PWM开关模型，这是一个关键概念，因为它能帮助我们理解和预测开关电源在小信号（即频率域）条件下的行为。PWM开关模型考虑了开关器件的开通和关断时间，以及在这些转换期间对系统的影响。 接着，Basso讨论了三种不同的操作模式：CCM、DCM和BCM。在电压模式控制下，这三种模式会影响转换器的效率和稳定性。CCM中，电感电流在整个开关周期内始终保持连续；而在DCM中，电感电流会在每个周期内降至零；BCM则处于这两种模式之间，具有特殊的性能特点。 然后，他深入讲解了PWM调制器增益，这是决定转换器控制响应的关键参数。PWM调制器增益影响着输出电压对控制信号变化的敏感度，对于设计控制器反馈回路至关重要。 在电流模式控制中，PWM开关模型的应用有所不同，因为控制信号是基于电流的，而不是电压。Basso展示了这种模型在实际应用中的工作原理，特别是以Buck转换器为例进行详细解释。 为了简化复杂性，Basso提出了一种简化的方法来建模DCM下的直流升压转换器。这种方法能够更直观地理解转换器的动态行为，同时降低了分析的复杂性。 最后，他探讨了电流模式BCM升压转换器的传递函数，这是评估其频率响应和稳定性的关键。此外，他还介绍了主动钳位前向变换器的小信号模型，这种模型对于理解和设计这种拓扑的控制策略非常有用。 这篇演讲提供了电力电子工程师深入理解转换器动态特性和控制策略的宝贵资源，涵盖了从小信号模型基础到具体转换器拓扑的详细分析。通过这样的建模，工程师可以更好地设计和优化电源系统，以满足特定应用的需求。