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从上个世纪五十年代后期起,电力电子技术发展十分迅速,尤其是在开关电源(Switch Mode Power Supplies,SMPS)方面。开关电源具有转换效率高、体积较小、携带方便等优点而广泛应用于LED照明、移动电源、功率电子器件以及航空航天等诸多领域。但是开关电源对于输入电压扰动、输出负载突变等扰动容易引起系统输出电压超调量大和稳定性等问题,这一直是诸多电源工程师和电力电子相关研究人员关注的难题。本文针对上述问题,首先介绍了开关电源的国内外研究现状,并以BUCK变换器为例,分析和推导BUCK变换器的工作原理；同时分析连续导通模式、非连续导通模式和临界导通模式几种稳态工作模式的关系。之后研究了BUCK变换器的调制模式,主要包括迟滞控制、电压控制和电流控制。论文结合Dr.Ridley模型,详细建立和推导了峰值电流模式控制的BUCK变换器完整的数学模型。其中建立了系统的大信号模型和小信号模型,并利用小信号模型得出BUCK变换器功率级和环路的传递函数。同时选择不同类型的误差放大器以对系统进行补偿,其中主要包括：普通运算放大器的Ⅰ型、Ⅱ型和Ⅲ型和跨导运算放大器的Ⅱ型和Ⅲ型补偿网络。并对输出电压到控制电压的传递函数进行推导以及分析其零极点情况。结果表明,当误差放大器采用OPA型的运算放大器时,尽管Ⅲ型补偿网络在带宽频域内比Ⅱ型补偿网络多引入了一个右半平面的零点,以提高系统的相位裕度。但当负载电阻过低时,系统的增益裕度不足,穿越频率很靠近二分之一开关频率,使得系统的补偿效果并不明显。为此,本文设计了一种改进型的反馈补偿网络,在Ⅱ型补偿网络前增加可调电阻,以改善穿越频率靠近二分之一开关频率而引起相位裕度不足的问题。当误差放大器采用OTA型的运算放大器时,Ⅱ型和Ⅲ型补偿网络都至少能提供零点和极点各一个,实际中,常将该零点设置在穿越频率以内,从而使得输入电压发生扰动或者输出负载发生变化时而引起穿越频率的变化。另外在本文最后一节设计了一种新型的变参数比例积分(Variable Parameters Proportional Pntegral,VAPI)和扰动观测器(Disturbance Observer,DOB)的复合控制策略,以解决输入电压扰动和输出负载突变而引起输出电压巨大的超调的问题。仿真结果表明,该方法能有效的抑制系统的干扰,抗干扰性能良好。