开关电源升压电路的闭环控制及其稳定性

在我的第一篇文章中，已经叙述了开关升压电路的工作原理，本章将开始叙述该升压电路的闭环控制及其稳定性。将上一篇文章中的图2粘贴于此用于建立开关电源的闭环控制模型。

图1 基本的开关电源电路

图2 基本的开关电源控制（boost型）

图2是一种典型的开关电源控制框图，通过对负载端进行电压取样形成反馈电压与参考电平Vset形成误差电压Verr，该Verr控制占空比形成输出电压V0，考虑到负载扰动只会使电压降低，因此该电路只需对电压升高以补偿由于负载带来的压降损失，同时考虑到电感和电容是线性元件，那么提高通过增加占空比必然会得到稳定的电压输出。

这里若以图1的电路作为实例，则此时图2变成如图3的控制框图。

图3 图1的控制框图

可以看到，若给定了Vset，且考虑到当电路的输出完全跟踪了输入时（稳态）此时Verr=0；因此输出电压为Vload=Vset。若如图2的情形，在反馈端加入一个反馈机制，如比例反馈，设反馈因子为k，则当电路输出完全跟踪输入时，有：

因此，可以通过调节反馈因子得到任意输出的电压值（理想情况是这样，即电感永远不饱和，电容耐压满足条件，二极管不被击穿等）即:

下期将以一个典型电路来说明这种控制框图描述的合理性。