Buck变换器仿真设计报告
1设计要求
输入电压：3060VDC（额定48V）输出性能：Vout24VDCVoutpp25mVIout2AIout01A时，电感电流临界连续。其他性能：开关频率200kHz
2变换器设计
21电路组成
f22主电路参数设计
1占空比
Dmax
VoutVi
mi


2430
08
Dmi


VoutVi
max

2460
04
D
om
VoutVi
om
2448
05
2滤波电感
01A时电感电流临界连续。
ILT
UL
Lmi
CCM

ULIL
Tmax

24104502
360H
3滤波电容
取Voutpp125mV。
ESRV0250125I02
Cf
ESR65106Cf
651060125
520106F
取Cf560F。
4负载
对于阻性负载有RL

UoIo
。由于
Iout01A
时，电感电流临界连续。在额定电压、额定占空比
下Iout2A，可求得额定RL12，断续时负载值RL240。
f23闭环反馈设计
1确定开环传递函数
GsVi
1sESRCf
48170106s
LfCf
s2

LfRL
s
1
02106s30106s1
2增加检测及调制环节
Hs2512
VM2
Ts

1GcsVM
GsHs

5Gcs96
Gs
3选择补偿环节
Gcs

sR1C1
1sR2C1C21
sR2C2
lag
90ta
1K
ta
1
1K
1fz2R2C1
1fp2R2C2
4确定补偿环节参数
①截止频率取15fs，即fc40kHz。
Ts

Gc
s
1VM
GsHs

Gc
s
596
Gs
596
G
f
c


487dB

Gc

fc


487dB

R2R1
272
取R11kΩ，R2270kΩ。
②选定Kfcfzfpfc。取K4。③因此fz10kHz，得C15895pF，取C156pF；fp160kHz，得C2368pF，取
C236pF。
f3仿真与分析31理想器件开环仿真
输入电源用48V理想直流源，开关管用理想MOSFET和额定占空比05。续流二极管采用理想二极管。滤波电感、电容均采用理论值。1电路组成
2额定功率下仿真结果
f上图为输入48VDC，额定功率下输出电流、电压波形。如图可知，输出电压平均值为2364V，纹波为2088mV；输出电流平均值为197A，纹波为174mA。基本达到设计要求，有略微偏小的原因可能为线路中的压降。3电流临界连续情形
上图为负载240Ω时滤波电感电流波形，可知电流变化为00126A01829A，电流即将断续，符合设计要求。
f32闭环设计与仿真1实际器件电应力
开关管的工作频率为200kHz，承受最大应力为60V，选取功率管irf460。续流二极管的工作频率为200kHz，承受最大反向电压为60V，选取二极管esm244_300。2闭环设计
采用滞后校正环节。
3额定功率下仿真结果
f上图为输入3060VDCr