開(kāi)關(guān)電源系統(tǒng)的頻域模型的方塊圖是自動(dòng)調(diào)節(jié)(控制)系統(tǒng)中各個(gè)單元的動(dòng)能和信號(hào)流的一種圖解,也是一種數(shù)學(xué)模型,它表示各個(gè)單元之間的相互關(guān)系和信號(hào)流動(dòng)的情況,圖所示的方塊圖是一個(gè)單環(huán)控制的開(kāi)關(guān)電源系統(tǒng)的方塊圖,方塊圖可用以分析小信號(hào)擾動(dòng)作用下系統(tǒng)的瞬態(tài)性能。方塊圖中每一個(gè)單元是一個(gè)方塊,用傳遞函數(shù)g(s)描述方塊的輸出y(s)與輸人信號(hào)x(s)的關(guān)系
圖 單環(huán)控制的開(kāi)關(guān)電源系統(tǒng)方塊圖
在圖中,負(fù)載電流i。和輸人電壓ui是小信號(hào)擾動(dòng)。
為開(kāi)關(guān)轉(zhuǎn)換器(包括主開(kāi)關(guān)和濾波電路)的控制-輸出傳遞函數(shù);
k1(s)和k2(s)分別是電壓控制器和脈沖寬度調(diào)制器(pwm)的傳遞函數(shù),k2(s)近似于鋸齒波幅值成反比
h(s)為電壓檢測(cè)器的傳遞函數(shù):
為開(kāi)關(guān)轉(zhuǎn)換器的等效輸出阻抗;
uf(s)是電壓檢測(cè)器的檢測(cè)輸出電壓;ur(s)為給定(基準(zhǔn))電壓。
開(kāi)環(huán)系統(tǒng)的傳遞函數(shù)和閉環(huán)系統(tǒng)的傳遞函數(shù)是不同的,以圖為例,前面通道的傳遞函數(shù)為g(s),反饋通道的傳遞函數(shù)為h(s)。
系統(tǒng)的開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)為g(s)h(s)
系統(tǒng)的閉環(huán)傳遞函數(shù)為
閉環(huán)傳遞函數(shù)的分母多項(xiàng)式為系統(tǒng)的特征多項(xiàng)式。令特征多項(xiàng)式等于零,則得特征方程的根就是系統(tǒng)的極點(diǎn)。令閉環(huán)傳遞函數(shù)的分子多項(xiàng)式為零時(shí),其解稱(chēng)為系統(tǒng)的零點(diǎn)。
所謂綜合,就是在給定開(kāi)關(guān)轉(zhuǎn)換器功率電路參數(shù)的條件下,設(shè)計(jì)確定開(kāi)關(guān)電源控制器的參數(shù)。在頻域內(nèi)綜合是比較方便的,但是不直觀。