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基于STM32控制的数字BUCK电路及程序编写

本文芯片采用STM32G474CBT6,采用STM32cubeMX进行程序生成。BUCK电路拓扑结构: 如图所示,BUCK变换器主要由电源VDC、场效应管MOSFET、续流二极管VD、电感L以及滤波电容C和负载RES组成。当MOSFET开通时,电流通过MOSFET给电感L储能,同时给负载供电;当MOSFET关闭时,电感L释放能量,电流从电感L经过负载再通过续流二极管VD流回电感L。通过改变MOSFET的开关时间,即改变MOSFET的占空比D可以控制输出电压的大小,其中D=Vo/Vi,该公式只适用于BUCK变换器中的CCM模式。控制方式:模拟控制:传统的模拟控制方式通常采用电源控制芯片控制电路,

BUCK电路输出电容计算

输出电容值的选择有三个考虑因素。输出电容决定了BUCK环路的极点、输出电压纹波以及调节器对负载电流阶跃的响应。输出电容需要根据这三个标准中最严格的标准来选择。图1输出电压动态响应负载电流向上阶跃时,输出电容需要提供增加的负载电流,直到变换器响应阶跃电流。对于从空载到满载的阶跃电流,变换器的响应会比较慢,一般需要两个或两个以上的开关周期才能让控制回路感应到输出电压的变化,并调整开关电流来响应更高的负载。所以输出电容必须能供给电流变化两个开关周期,以维持输出电压的稳定。由电容的伏安关系可有:电容电流的需要输出2个到3个周期,可得到下冲电压的最小电容选择公式:ΔIOUT是输出电流的变化量,FSW为开

BUCK电路输出电容计算

输出电容值的选择有三个考虑因素。输出电容决定了BUCK环路的极点、输出电压纹波以及调节器对负载电流阶跃的响应。输出电容需要根据这三个标准中最严格的标准来选择。图1输出电压动态响应负载电流向上阶跃时,输出电容需要提供增加的负载电流,直到变换器响应阶跃电流。对于从空载到满载的阶跃电流,变换器的响应会比较慢,一般需要两个或两个以上的开关周期才能让控制回路感应到输出电压的变化,并调整开关电流来响应更高的负载。所以输出电容必须能供给电流变化两个开关周期,以维持输出电压的稳定。由电容的伏安关系可有:电容电流的需要输出2个到3个周期,可得到下冲电压的最小电容选择公式:ΔIOUT是输出电流的变化量,FSW为开

BUCK 电路PSIM仿真模型搭建之一 (PI模块稳定性分析)

1. 利用PI模块仿真BUCK电路电流环在调制通道上未加入延迟环节时,无论KP,KI参数如何调整系统都是稳定的  仿真结果:   在调制通道上引入一个开关周期的延迟  系统出现明显的震荡情况,说明数字系统一个差拍的控制特性,导致相位裕量减少,系统容易不稳定  存在一个1.5K的等幅度震荡  利用交流扫频功能得到闭环波特图,可见在穿越频率处(1.5KHZ),相位裕量几乎为0,所以出现1.5KHZ的等幅度震荡  此时若将kp从20降低到4,可见在穿越频率处相位大于-180,系统勉强能够稳定  从时间域来看波形出现短时间的衰减震荡,系统是一种临界稳定的状态 

BUCK 电路PSIM仿真模型搭建之一 (PI模块稳定性分析)

1. 利用PI模块仿真BUCK电路电流环在调制通道上未加入延迟环节时,无论KP,KI参数如何调整系统都是稳定的  仿真结果:   在调制通道上引入一个开关周期的延迟  系统出现明显的震荡情况,说明数字系统一个差拍的控制特性,导致相位裕量减少,系统容易不稳定  存在一个1.5K的等幅度震荡  利用交流扫频功能得到闭环波特图,可见在穿越频率处(1.5KHZ),相位裕量几乎为0,所以出现1.5KHZ的等幅度震荡  此时若将kp从20降低到4,可见在穿越频率处相位大于-180,系统勉强能够稳定  从时间域来看波形出现短时间的衰减震荡,系统是一种临界稳定的状态