【脉宽调制DCDC功率变换学习笔记021】时域性能准则

        时域性能包括负载电流或输入电压突然变化引起输出电压的瞬态响应。

1、阶跃负载响应

        阶跃负载响应指负载电流的阶跃变化引起输出电压的瞬态响应。

        阶跃负载响应因为以下两个因素而受到广泛关注。第一，在许多应用中，DC-DC变换器的负载电流经常发生阶跃变化。例如，为数字设备下游供电的DC-DC变换器的负载电流经常发生突变。第二，阶跃负载响应通常是评估瞬态特性的一种方法。具有良好阶跃负载响应的变换器，在其他工作条件发生变化时也应具有良好的瞬态响应。

        利用频域传递函数分析时域瞬态响应。利用输出阻抗，即闭环负载电流输出传递函数来研究阶跃负载响应。通过将输出阻抗乘以负载电流中阶跃变化的s域表达式来求得输出电压的s域表达式

  {7.4} 

        式中，是负载电流的变化幅值。现将式（7.4）进行拉普拉斯反变换，以求出输出电压的时域表达式

      {7.5} 

式中， 表示拉普拉斯反变换。式（7.5）用于后面的章节中以研究输出电压的瞬态特性。

        阶跃负载响应主要有两个参数：峰值过冲/下冲和建立时间。峰值过冲/下冲是输出电压与稳态值的最大转换偏差。建立时间是输出电压稳定在最终值±5%以内的时间间隔。图7.6表示±0.2V以内的峰值过冲/下冲，建立时间小于0.2s。

2、阶跃输入响应

        阶跃输入响应是由于输入电压的阶跃变化引起输出电压的瞬态特性。与阶跃负载响应情况相似，阶跃输入响应也利用音频敏感度来分析：

    {7.6} 

        式中， 是输入电压阶跃变化的幅值。

        与阶跃负载响应一样，阶跃输入响应的两个重要参数是峰值过冲/下冲和建立时间。如图7.7所示，±0.4V的峰值过冲/下冲在0.7ms建立时间内恢复到稳态值。