2 Buck 变换器与控制器的联合仿真
Cadence/Pspice 是最常用的功率电路仿真环境之一，且其提供了极为便利的和Matlab进行联合仿真的接口，即Matlab/Simulink 中的SLPS模块。所以本控制系统中Buck变换的设计和仿真在Pspice环境下进行。仿真以14~22 V 直流输入3.3 V/(0~10 A)直流输出为Buck变换器输入输出指标，其中Lo=30 μH，Co=220 μF，如图8，图9所示。
图8 Buck变换器
图9 仿真界面
3 仿真结果
本试验分别在电阻、电流负载满载启动并半载到满载阶跃变化以及在各种负载类型下输入电压从额定最低值阶跃跳变到最大值的情况下进行了测试以检验控制器的性能，如图10所示。
由双闭环模糊PID控制器控制的Buck变换器在正常运行中任何的负载端或输入端的变化对输出电压的影响均极为有限。其中当输入端由额定最低输入电压跃变至额定最高输入电压，即变化57%时，Buck变换器3.3 V输出电压有1%左右的变化;当负载电流进行半载和满载之间的阶跃变化时3.3 V 输出电压有<1%的下陷和<2%的超调。于此同时负载变化的稳定时间<100 μs，输入电压变化稳定时间<200 μs。
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