DC/DC轉(zhuǎn)換器：針對各控制系統(tǒng)的傳遞函數(shù)共通化-前言

傳遞函數(shù)是指表示系統(tǒng)的輸入和輸出的關(guān)系性，輸入和輸出的轉(zhuǎn)換函數(shù)。控制工程是指作為用評估傳遞函數(shù)系統(tǒng)的舉動或穩(wěn)定性的手段。當(dāng)然，本網(wǎng)頁的主題是電源的傳遞函數(shù)，電源設(shè)計計算出傳遞函數(shù)，可評估響應(yīng)特性或穩(wěn)定性。本文“傳遞函數(shù)篇”是以DC/DC轉(zhuǎn)換器的傳遞函數(shù)的概念、導(dǎo)出的方法等有關(guān)話題展開。多少會談及些復(fù)雜的數(shù)學(xué)公式，對理解傳遞函數(shù)非常有意義。

然而，雖然在這里計算出DC/DC轉(zhuǎn)換器的傳遞函數(shù)這一主題，是通往“對各控制系統(tǒng)傳遞函數(shù)的通用化”課題的首要課題。

為了導(dǎo)出DC/DC轉(zhuǎn)換器的傳遞函數(shù)，需要將開關(guān)工作周期的時間平均化，近似為線性工作。此外，導(dǎo)出的傳遞函數(shù)與降壓、升壓、升降壓等電壓轉(zhuǎn)換的類型，電壓模式或電流模式以及導(dǎo)通時間固定遲滯控制(也稱為紋波控制、比較器控制等)等控制方法有所不同。大概是因此，各模式的方法不統(tǒng)一，結(jié)果總之處于煩雜的狀況。

因此，考慮到這些多種多樣的傳遞函數(shù)不能總結(jié)為統(tǒng)一方法， DC/DC轉(zhuǎn)換器的傳遞函數(shù)的導(dǎo)出成為了“通用化”課題。

進行稍微具體的說明。下圖從左至右分別為降壓轉(zhuǎn)換器的“電壓模式控制”、“電流模式控制”、“導(dǎo)通時間固定遲滯控制”的 FRA(Frequency Response Analyzer：頻率特性分析器)的測量波形。嘗試如此排列并比較不同控制的特性，可以看出完全不同的部分和相似的部分。思考能否用共通的想法和方法，對這些傳遞函數(shù)的導(dǎo)出方法進行歸納，在通過共通的平臺下把不同的特性函數(shù)化。

在這里，記住以下兩點推進話題。

1. 傳遞函數(shù)的導(dǎo)出過程是以數(shù)學(xué)方法為基本

傳遞函數(shù)導(dǎo)出過程中，使用狀態(tài)平均法、行列等數(shù)學(xué)方法，從傳遞函數(shù)的正面相向。但是，最終做到不使用它們，而是通過形象化導(dǎo)出傳遞函數(shù)。

2.對于各控制方法采取統(tǒng)一的方法

對于降壓或升壓、電壓模式或電流模式等的不同，不采取不同的方法為前提。相同方法進行中，通過編入各模式的特征導(dǎo)出傳遞函數(shù)。

最終的目的是，理解雖然DC/DC轉(zhuǎn)換器的控制模式不同但根本上是相同的。目標為捕捉每個共通部分和各模式的特征，導(dǎo)出函數(shù)原本的一般性和統(tǒng)一性較高的傳遞函數(shù)。

審核編輯：湯梓紅