一种确定buck电路电压环带宽的方法

这里的电压环带宽，反应的是电压环响应指令能力。即输出电压跟踪指令电压的能力。

指令响应能力需要有一个指标来衡量，例如用输入阶跃指令来看输出的上升、超调等

                                                              或者用输入正弦指令看输出正弦分量与指令的幅度差和相位差，这就是我们说的带宽。

在DCDC功率变换器中，输出是直流量，好像没法用带宽去评价他的电压环响应你能力。

其实是可以的，在实际电路中，指令电压是个恒定值，输出电压就等于这个指令电压。

如果我想在看输出电压对指令的响应能力，可以在指令电压上叠加一个正弦指令Asin（wt）,其中A比较小如1伏，w逐渐增加。

这样，输出电压中，除了有以前的直流电压，还会包含交流电压，随着w的增加，输出交流分量会在某个频率开始，幅值小于A,相位滞后于Asin（wt）。此时对应的频率基本就是电压环的带宽。

以徐德鸿老师那本书里面的buck电路仿真来说明带宽测试方法：

 正常运行时，断开Asin(wt)信号，输出电压如下图1：

图1  断开Asin（wt）时候的波形，黄色为输出电压，红色为12+Asin（wt），此时指令电压是12V，输出经过暂态后也是12V.

 

接入Asin（wt），幅值0.1，频率100HZ,波形如图2所示。

图2 红色是指令电压，黄色是输出电压，稳态后可以看出，输出电压准确跟踪指令电压。

增加频率到600hz，如下图3，看着基本也能跟上

图3 红色为指令，黄色为输出电压

1500hz的时候，如下图4所示，已经开始力不从心了，黄色的输出波形有点跟不上指令了谐波开始变得比较明显

图4

 

1750hz，如下图5所示，此时黄色的输出电压已经跟不住指令的变化了。此时可认为电压环的带宽大约是1700HZ

图5 

 

上面是用一个幅值较小，频率变化的指令正弦信号来测量带宽的，这种方法在实际的buck模块电路中也可以通过实验测得。

具有比较实际的应用价值。但是注意测量的指令信号幅度不要太大了，不然就不是小信号注入了。因为我们的控制器是用小信号，线性化建模的，在稳态期间注入小信号，管用，如果注入大信号就不怎么管用了，大信号注入测量的带宽应该会远远小于小信号注入测量的。

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