Ridley理论下的DC-DC小信号建模详解

Ridley建模分析是一篇深度探讨了电流模式DC-DC转换器小信号建模的学术文章，主要依据Ray Ridley博士提出的模型进行讲解。Ridley的模型起源于Vatche Vorperian博士的PWM开关模型，并在此基础上发展，特别适用于预测DC-DC转换器在直流至开关频率一半范围内的性能。文章强调了Ridley模型在开关电源领域的实用性，它允许设计者如同设计运算放大器一样设计DC-DC转换器，极大地提高了设计效率。 文章首先回顾了开关电源领域的发展历程，自1978年R.Keller引入空间状态方程进行SPICE仿真以来，众多学者如Sam Ben-Yaakov、Ray Ridley等贡献了自己的模型，每种模型都有其独特优点。Ridley模型因其精确性而受到关注，尤其是在处理电流模式DC-DC转换器的特性时。 接着，文章详细介绍了PWM型DC-DC转换器的基本结构，以Buck转换器为例，区分了电压模式和动态电流模式的工作原理。Buck转换器通过占空比调制器控制PWM开关，调整输出电压以实现其功能。电压模式Buck电路由输入滤波电感、输出滤波电容、开关元件和控制回路组成，而动态电流模式则强调了外部斜坡电压的作用。 尽管作者承认可能存在因水平和时间限制导致的不足之处，但他们鼓励读者提出批评和建议，并提供了作者的联系方式，以便于进一步交流和改进。Ridley建模分析为工程师们提供了一种实用且精确的工具，用于理解和设计DC-DC转换器，对于提高电源管理系统的性能具有重要意义。