电力电子级联系统中,闭环控制的负载变换器工作在稳定状态下时可以看作恒功率负载(CPL),恒功率负载具有负阻抗特性并会影响整个级联系统的稳定性。本文以带恒功率负载的Buck变换器作为研究对象,提出了一种状态反馈控制方案,来解决级联系统中恒功率负载导致的系统稳定性问题。本文研究的系统主要由两级Buck变换器级联构成,其中负载变换器采用电压单闭环控制方式并作为系统的恒功率负载,源级变换器采用含有积分环节的状态反馈控制方式以保证整个级联系统的稳定性。本文首先通过状态空间平均法对Buck变换器进行了系统建模,分析了闭环控制下的Buck变换器具有恒功率负载特性以及其造成级联系统不稳定的原因。接着分析了恒功率负载系统中采用含有积分环节的状态反馈控制方案的可行性。通过MATLAB仿真,表明了状态反馈控制策略能够有效解决恒功率负载系统的稳定性问题。基于理论分析,本文研制了一套800W的带恒功率负载的数字Buck变换器实验样机系统。其中,源级变换器利用DSP2812芯片实现了状态反馈控制,负载变换器利用SG3525AN芯片实现了电压闭环控制。根据对实验样机进行测试的结果,验证了状态反馈控制方式能够使带恒功率负载的数字Buck变换器具有良好的稳态性能和动态性能。