常见DC-DC变换器建模技术大盘点

　　对于研发工程师们来说，利用模拟建模技术对新推出的DC-DC变换器产品进行误差校正和检查，是整个研发过程中必不可少的环节。那么，在平时的工作中，常见的建模方法都有哪些，这些方法都各自适用于什么类型的转换器呢？今天我们将会为大家进行一个大盘点，帮助工程师们全面了解不同类型的建模技术。

　　首先要为大家介绍的是状态空间平均法。这种方法是目前国际上比较常见的建模方法，主要是利用了系统的状态变量时间连续的概念，在开关频率足够高时，忽略一个开关周期中输入信号的变化，以平均的概念将开关电源用一个线性时不变的状态方程来近似，然后利用解析方法对开关电源进行建模。当系统的特征频率与开关频率接近时，该方法会引起较大误差。故状态空间平均法主要适合PWM变换器，而不能用于谐振变换器的建模。

　　接下来要为大家介绍的另一个比较常见的建模技术是通用平均法。通用平均法主要是对各状态变量进行傅立叶分析，然后利用谐波平衡的理论得出小信号数学模型。这种方法不仅适用于PWM变换器，也适用于谐振式变换器。该方法可以得到精确的小信号模型但建模过程比较复杂。

　　第三种比较常见的转换器建模技术被称为离散时域仿真法。离散时域仿真法的基本 *** 作思路是利用状态空间法列出非线性系统的分段线性方程，随后找出状态转移规律，得出非线性差分方程，用计算机程序进行求解。这种方法最大的有点在于可以帮助工程师得到较精确的模型。

　　除此之外，目前国内比较常用的DC-DC变换器建模方法中，等效电路法也是普及度比较高的方法之一。该种方法应用了一个载波周期内平均的概念，把开关电源变为一个含有受控源的线性电路，然后用求解线性电路的方法对开关电源进行小信号分析。不过，这种方法最近正在被一种新的小信号建模法——扩展描述函数方法所取代，扩展描述函数建模的方法比通用平均法更简单，也更加适用于谐振类变换器的分析建模。