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  • 同步buck电路原理图(使用mos540)
  • BUCK同步整流

    千次阅读 2018-09-28 20:03:20
    由图一可以看到buck电路的损耗除了电感内阻、以及开关管SW的损耗(开关损耗、导通损耗)外还有二极管存在一定的损耗,在电压输入输出电压较大的情况下可以暂时不进行考虑,但是在低电压场合,如输出1.8V的情况下,...

     

                             图一:buck电路

    开关电源相对于LDO来说具有输出电流大以及效率高等优点。由图一可以看到buck电路的损耗除了电感内阻、以及开关管SW的损耗(开关损耗、导通损耗)外还有二极管存在一定的损耗,在电压输入输出电压较大的情况下可以暂时不进行考虑,但是在低电压场合,如输出1.8V的情况下,二极管的导通压降(0.6V)导致的损耗会导致输出电源转化效率急剧下降,就不能进行忽略二极管的损耗(即使是使用肖特基也不能忽略)。为解决这个问题,使用buck同步整流技术将是一个很好的解决办法。

                           图二:buck同步整流

    在图二buck同步整流电路中VT与SR需要一相同的频率信号以互补的方式进行驱动,保证在VT导通时SR截止,VT截止时SR导通。

    把MOS管当做开关管使用时,漏极接电源正端,源级接电源负端,在栅极的驱动信号作用下导通时,电流由漏极流向源级。而将MOS管作为同步整流管使用时,将MOS管反接使用,使得导通时电流由源级流向漏极。

     

                                   图三: MOS等效

    MOS管可以等效为二极管,由图三所示,其可以等效为左边的二极管也可以等效为右边的二极管,如果等效为左边的二极管结合图二中的SR可以看到当管子导通时电流从其漏极流向源级,当管子截止时电流可以从其体内二极管流过,使得无论管子SR导通与否都有电流流过。将其等效为右边的二极管时则可以在VT导通时使SR有效截止,在VT截止时使SR导通。PS:由于MOS的导电原理是单一N型半导体导电,所以是电阻导电性质,使得其电流能够从其源级流到其漏极

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  • 2.同步整流BUCK电路效率更高 3.MP2307(内置NMOS) 4.TPS40057(NOS外置,同步整流) 5.BUCK电路输出负电压 输入不变,将所有输出接在一起做地,把地单独接出来做输出。 6.PCB布局 学习地址:DCDC-BUCK2 ...

    1.BUCK电路的降压过程
    在这里插入图片描述
    2.同步整流BUCK电路效率更高
    3.MP2307(内置NMOS)
    在这里插入图片描述
    4.TPS40057(NOS外置,同步整流)
    在这里插入图片描述
    5.BUCK电路输出负电压
    输入不变,将所有输出接在一起做地,把地单独接出来做输出。
    在这里插入图片描述
    6.PCB布局
    在这里插入图片描述
    学习地址:DCDC-BUCK2

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  • buck电路matlab仿真及其...主电路搭建:1.buck电路组成:电感、电容、开关器件、同步整流可以不用二极管主电路: 电感值:85e-6h,电容值:30e-4。电阻:42.添加控制模块,测量模块: 死区模块的搭建: 小技巧:1.在...

    buck电路matlab仿真及其PID控制器参数调整

    主电路搭建

    参数设置

    buck电路传递函数辨识

    matlab pid-tuner进行pid控制器参数调整,将调整好的PI参数更新到buck电路控制器中

    一.主电路搭建:

    1.buck电路组成:电感、电容、开关器件、同步整流可以不用二极管

    主电路:

    9ecbbc2b2d4d9220004ad6d7c044efbf.png

    电感值:85e-6h,电容值:30e-4。电阻:4

    2.添加控制模块,测量模块:

    efcfba83bbb9c2763a2c6457ea6982d5.png

    死区模块的搭建:

    9d09902f3572d64077049b6168d8ec03.png

    小技巧:1.在模型中使用Goto、From模块可以减少信号线的使用,使模型看起来更加整洁。

    2.PWM Generator模块可以直接生成PWM波。D的范围0-1。

    3.死区模块的搭建可以通过下降沿延时模块和逻辑操作模块的组合实现。

    二、buck电路的传递函数辨识

    2.1获取输入及其对应的输出输出:

    在PID控制器输出端接上、以及测量电压模块输出端分别接上to workspace模块将数据导入到maltab工作空间为后面使用系统辨识工具箱提供辨识数据:

    c34fe7eb83882bc64072d91d62567c38.png

    双击这两个模块可以修改模块名以及数据形式:

    86ec6bdfce015a319e8fdff7d1941ad5.png

    2.1运行模型(仿真时间0.0几足够了)得到占空比以及其对应的输出电压数据:(为了得到原始数据,可以先随便给PI控制器一个PI参数[不要太离谱!])

    6e961bc9420e31915ed2b33d2b437c2f.png

    2.2打开系统辨识工具箱:

    30b4703a139f2a41a6a4dda874286309.png

    26b0bf5c7d453c30277a2652f6e977a8.png

    069984a9c50b4a9178538307e2f03350.png

    94d8d6aae903a6a501bebc86ed8213a1.png

    8c961014cb57d736646a5af312531c7a.png

    2.3对得到的传递函数在simulink中利用pid-tuner进行PID控制器参数调整:

    2.3.1搭建辨识得到的buck电路的传递函数对应的控制系统:

    2fd0ce8755d84d94cb5fd745d76bb28f.png

    2.3.2双击PI控制器打开点击选项tuner:

    68c5792eaaa3d21fdd91c3ddb0f24273.png

    04a4fc5be0d75dc9f057cce1568b4850.png

    滑动上面的两个画块可以分别调节控制器响应速度以及鲁棒性,右下方是对应的PI参数。

    2.3.3滑动滑块调整控制器性能得到:

    6b0b56fbc2d0ce886d5f41a63c42599d.png

    对应下的的传函系统输出:

    c66603f8842f966319fe7490ddaaa138.png

    将该PI参数修改到buck电路控制器中去得到buck电路输出电压响应:

    8062a9e031c74b47913ece56634e6307.png

    小技巧:由于PI的初始值可能与较好的PI参数相差太大,得到的辨识不够模型,因此我们可以通过这次得到数据再次进行系统辨识。重复上面的操作。

    提示:这里对文章进行总结:

    例如:以上就是今天要讲的内容,本文仅仅简单介绍了pandas的使用,而pandas提供了大量能使我们快速便捷地处理数据的函数和方法。

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    千次阅读 多人点赞 2020-10-18 00:02:28
    buck电路matlab仿真及其PID控制器...1.buck电路组成:电感、电容、开关器件、同步整流可以不用二极管 主电路: 电感值:85e-6h,电容值:30e-4。电阻:4 2.添加控制模块,测量模块: 死区模块的搭建: ...

     

     buck电路matlab仿真及其PID控制器参数调整

    •  主电路搭建

    • 参数设置

    • buck电路传递函数辨识

    • matlab pid-tuner进行pid控制器参数调整,将调整好的PI参数更新到buck电路控制器中


    一.主电路搭建:

    1.buck电路组成:电感、电容、开关器件、同步整流可以不用二极管
      主电路:

    电感值:85e-6h,电容值:30e-4。电阻:4


    2.添加控制模块,测量模块:

            死区模块的搭建:

          

     

               小技巧:1.在模型中使用Goto、From模块可以减少信号线的使用,使模型看起来更加整洁。

                             2.PWM Generator模块可以直接生成PWM波。D的范围0-1。

                             3.死区模块的搭建可以通过下降沿延时模块和逻辑操作模块的组合实现。

     

    二、buck电路的传递函数辨识

            2.1获取输入及其对应的输出输出:

                     在PID控制器输出端接上、以及测量电压模块输出端分别接上to workspace模块将数据导入到maltab工作空间为后面使用系统辨识工具箱提供辨识数据:

                                 双击这两个模块可以修改模块名以及数据形式:
                                       

                 2.1运行模型(仿真时间0.0几足够了)得到占空比以及其对应的输出电压数据:(为了得到原始数据,可以先随便给PI控制器一个PI参数[不要太离谱!]

                 


               2.2打开系统辨识工具箱:

     

            2.3对得到的传递函数在simulink中利用pid-tuner进行PID控制器参数调整:

     

           2.3.1搭建辨识得到的buck电路的传递函数对应的控制系统:

                   2.3.2双击PI控制器打开点击选项tuner:

                         

                        

                        滑动上面的两个画块可以分别调节控制器响应速度以及鲁棒性,右下方是对应的PI参数。

                       2.3.3滑动滑块调整控制器性能得到:

                                 

                                  对应下的的传函系统输出:

                                 

                                  将该PI参数修改到buck电路控制器中去得到buck电路输出电压响应:

                                     

                    小技巧:由于PI的初始值可能与较好的PI参数相差太大,得到的辨识不够模型,因此我们可以通过这次得到数据再次进行系统辨识。重复上面的操作。

                             

                         

    提示:这里对文章进行总结:
    例如:以上就是今天要讲的内容,本文仅仅简单介绍了pandas的使用,而pandas提供了大量能使我们快速便捷地处理数据的函数和方法。

     

     

     

     

     

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  • buck电路matlab仿真及其...主电路搭建:1.buck电路组成:电感、电容、开关器件、同步整流可以不用二极管主电路: 电感值:85e-6h,电容值:30e-4。电阻:42.添加控制模块,测量模块: 死区模块的搭建: 小技巧:1.在...
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同步整流buck电路