SG3525控制的Buck-Boost直流变换器建模与校正

"本文主要探讨了SG3525在Buck-Boost直流变换器中的应用，针对这种非线性、时变、周期性的系统，文章利用状态空间平均法和欧拉公式建立电感电流在连续传导模式（CCM）下的小信号模型，揭示了系统中存在的非最小相位特性。通过采用SG3525芯片构建闭环控制系统，并结合有源超前滞后补偿网络，对系统进行了校正，实验结果证明了这种方法的有效性和模型的准确性。" 在开关电源领域，SG3525是一种常用的脉宽调制（PWM）控制器，它在Buck-Boost直流变换器的设计中扮演着核心角色。Buck-Boost变换器因其能够在输出电压高于或低于输入电压时提供稳定的电源而被广泛应用。它的基本电路结构包括一个全控型开关器件（如MOSFET）、滤波电感、滤波电容、续流二极管和负载电阻。 在电感电流连续传导模式下，通过状态空间平均法和欧拉公式建立的小信号模型，可以分析系统在不同开关状态下的动态行为。然而，由于系统存在S平面右半平面的零点，使得系统成为非最小相位系统，这可能导致稳定性问题和控制响应的延迟。 为了改善这种非最小相位特性，文章采用了SG3525构建闭环控制系统。SG3525芯片具有内置的误差放大器、PWM比较器和死区时间控制等功能，能够精确地控制开关管的占空比，从而调节输出电压。同时，通过引入有源超前滞后补偿网络，可以在不增加额外复杂性的情况下提升系统的相位裕度，确保系统的稳定性和快速响应。 实验验证表明，这种结合SG3525的控制策略和有源补偿网络能够有效地校正非最小相位系统的特性，提高了Buck-Boost变换器的性能。这种控制方法不仅适用于Buck-Boost变换器，还可以推广到其他类型的开关变换器设计中。 本文的研究对于理解和优化开关电源的控制策略，特别是在处理非最小相位系统时，提供了重要的理论基础和实践指导。通过深入理解这些技术，工程师能够设计出更高效、更稳定的电源系统，满足现代电子设备对电源效率、可靠性和尺寸的要求。