[发明专利]一种电流断续模式下的通用开关变换器全阶动态建模方法

权利要求书

1.一种电流断续模式下的通用开关变换器全阶动态建模方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1，构建待建模的目标变换器拓扑，将目标变换器用TIS模块和线性网络表达；

步骤2，确定TIS模块内部参数以及外部线性网络状态方程，构建TIS模块等效模型；

步骤3，构建电流断续模式下TIS模块平均模型，包括稳态模型、大信号模型、全阶小信号模型；

步骤4，将电流断续模式下TIS模块平均模型代入TIS模块等效模型，得到目标变换器的电流断续模式下稳态模型、大信号模型以及全阶小信号模型；

所述TIS模块包括PWM型有源开关K(d)和无源开关K′(d′)、耦合电感原边绕组N₁₀、耦合电感副边绕组N₂₀、励磁电感L_m、零号端子等效寄生阻抗r₀、一号端子等效寄生阻抗r₁、二号端子等效寄生阻抗r₂以及零号端子、一号端子和二号端子，所述有源开关K(d)一端连接一号端子等效寄生阻抗r₁一端，另一端连接励磁电感L_m一端；所述一号端子等效寄生阻抗r₁另一端连接一号端子；所述励磁电感L_m另一端连接零号端子等效寄生阻抗r₀一端，且励磁电感两端连接耦合电感原边绕组N₁₀两端；所述零号端子等效寄生阻抗r₀另一端连接零号端子；所述无源开关K′(d′)一端连接耦合电感副边绕组N₂₀一端，另一端连接二号端子等效寄生阻抗r₂；所述二号端子等效寄生阻抗r₂另一端连接二号端子；所述耦合电感原边绕组N₁₀的非同名端和副边绕组N₂₀的非同名端连接在一起，并且连接在零号端子等效寄生阻抗r₀和励磁电感L_m之间；

所述TIS模块在电流断续导通模式下的稳态模型表示为：

其中，励磁电感电压稳态变量V_Lm、励磁电感电流稳态变量I_Lm、励磁电感电流最大值稳态变量I_Lmpk、一号和零号端子之间电压稳态变量V₁₀、二号和零号端子之间电压稳态变量V₂₀、一号端子电流稳态变量I₁、二号端子电流稳态变量I₂、零号端子电流稳态变量I₀、零号端子等效寄生阻抗r₀、一号端子等效寄生阻抗r₁以及二号端子等效寄生阻抗r₂、有源开关占空比稳态值D、无源开关占空比稳态变量D_off、通用TIS模块有效匝数比变量a、变换器有源开关占空比变量d、变换器无源开关占空比变量d_off、工作频率f_s、变换器的励磁电感变量L_m。

2.根据权利要求1所述的电流断续模式下的通用开关变换器全阶动态建模方法，其特征在于，所述线性网络为TIS模块外部的网络，将TIS模块与待建模的目标变换器进行拓扑比对，确定TIS模块在待建模目标变换器中的接口位置，包括：

1)一号端子连接主动PWM开关，位于远离耦合电感的一侧；

2)二号端子连接于主动PWM开关互补的开关，位于远离耦合电感的一侧；

3)零号端子连接于耦合电感，位于远离一、二号端子的一侧；

确定待建模目标变换器中TIS模块的接口位置后，即得到三个端子包围的TIS模块，其余部分即为TIS模块外部线性网络。