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1、电压环与电流环设计报告控制电路设计一、电流环的设计电流环的设计核心是控制主电路上电感电流的平均值，使它处于稳定状态，根据主电路与设计思路得电流控制环的系统框图如下：IL其中Vcv为电压环的输出电压（即系统的参考电压），Vs为锯齿波的幅值，IL为电感上的电流，K1为采样的放大倍数。设置 PI 为单零点一单极点补偿网络。如下图所示：因为系统的开关频率为100KHZ,为了避免开关频率对控制环路的影响，穿越频率fci必须远远小于开关频率，当然为了对系统动态响应的速度，我们希望 fci越大越好，在一般的开关电源中，fci都小于开关频率的1/10,此处我们设置为开关频率的1/10,即10KH乙补偿网络的传
2、递函数为：G1（s） RC邑,由系统框图能够RC1s得系统的开环传递函数为：G2(S) gs 1) = K1 , 式中： RC1s Vs SLVs=5V; L=15uH; K1 = M00; S=jw;代入上式，当 fci=10KHz 时，G2(S) =1 ,令补偿零点角频率Wi工在fci/2处，即R2C1w -=5KHz;经计算得 RiCi = 2.7 106,R2c1=2 10 4，因此 N =74,令 R2C1RR =1K,得R =74K, Ci =2.7 nf, 代入得开环传递函数为：G2(S) S2 5000 ,经 MATLAB画出 BODE图如下：S'/10，I：从上图能够
3、看出，在 (1/2)fci频率处，开环传递函数的斜率由-40dB变成-20dB,能够达到较快的动态响应，由于传递函数以-20dB的斜率穿越 0dB线，也能够获得足够的相位裕量(64度)。同时由于从 0Hz(T2)fci之间，开环传递函数以-40dB斜率 衰减，能够获得很高的静态增益，从而使得静态误差非常的小。根据乃奎斯特环路稳定性判据，系统是稳定的，设计也合理。二、电压环的设计在电压环的设计中，电流环可视为控制对象的一个环节，因此 先得求取电流控制环的闭环传递函数，由前面的电流控制环的开环传递函数G2(S) S2 5000得闭环传递函数为：S'/10 "G3(S)2 S4 5000,同理 MATLAB得其 BODE 图如下：S2/10 4 S 5000根据该闭环传递函数的BODE图，为了便于分析我们用传递函数G4(S) 1一4近邻代替它来处理，G4(S)的BODE图如下所示： 1 S/104再根据整个电路，能够得电压环控制系统的构图如下