本文摘要：概要：基于脉冲阻抗的开关电源在毫米波系统中获得广泛应用。

概要：基于脉冲阻抗的开关电源在毫米波系统中获得广泛应用。分析了脉冲阻抗的原理，对影响脉冲电源输入电压的各种因素展开探究，明确提出了分析脉冲电源的基本方法。

基于以上方法，较全面地评估了非隔绝和隔绝两种情况下流形结构对脉冲阻抗的影响，明确提出了合适脉冲阻抗的流形结构。使用该方案，设计了一个实验电路。建模和实验电路测试结果表明，分析设计满足要求。

　　1章节　　随着毫米波技术的发展，对开关电源的性能明确提出了更高的拒绝。除了拒绝电源系统具备输入电压精度高、输入纹波较低、输入过冲小的特点外，还拒绝电源具备较慢的动态号召。

动态号召指标对应的是电源脉冲阻抗问题。由于开关电源具备受限的响应速度，对于变异的阻抗，电源系统无法及时号召输入的变化，导致输入电压的跌入。在用作脉冲阻抗的电源系统中，保持输入电压的平稳是非常艰难的。

　　本文通过对脉冲阻抗的机理展开理论分析，对传统的开关电源流形结构展开分析、建模、计算出来，找到有所不同结构之间构建脉冲阻抗的差异；获得需要构建中小功率脉冲阻抗的流形结构。通过设计实例，证明了该结构的优点。

　　2脉冲阻抗原理与建模　　2.1脉冲阻抗原理　　基于脉冲阻抗的开关电源结构如图1右图。整个结构由输出电压VIN、功率转换PWM、输入滤波电感L和输入滤波电容C、脉冲电源G、阻抗RLOAD构成。滤波电容包括等效电阻Cesr和等效电感Cesl。

　　　　图1基于脉冲阻抗的开关电源　　电路基本原理是：PWM掌控单元将输出电压VIN切换为相同的输入VOUT，输入相连一个PMOS电源管，通过脉冲信号，将功率传输到阻抗；此时，流到阻抗RLOAD的电流是脉动的。　　在掌控脉冲来临时，功率电源管G导通，阻抗电流开始线性减少，如图2右图。

输入电流从0A开始，在Tr时间内，下降到相同输入电流Iout。一般来说，Tr为纳秒级。开关电源的电源频率一般来说为几百kHz。

在这样较短的时间内，由于开关电源的掌控电路不存在延后，马上体现输入电压的变化情况，无法将输出电源的能量传递到输入电容，以便补足阻抗从电容上消耗的能量。换句话说，在Tr时间内，阻抗所消耗的能量不能从电容上拉取。

　　　　图2阻抗电流下降时序　　由于电容在高频下等效为电容和电阻、电感的串联模型，所以，在Tr时间段内，阻抗电容上的电压跌入应当是电容和等效电阻、等效电感三者联合起到的结果。由电荷大于公式（1），可得电容产生的跌入电压（（2）式）：　　　　式中，回应在电流下降过程中三角形的面积。

　　电阻产生的跌入可由（3）式获得：　　　　电感产生的跌入可以由（4）式获得：　　　　在Tr时间段内，由阻抗变异导致的输入电压跌入为：　　　　在阻抗电流超过最大值后，电容上的电压之后跌入，直到反馈系统开始工作，电感的平均值电流相等阻抗电流时，电容上面的电压才开始回落。反馈系统开始工作，各不相同反馈系统的响应速度，也就是各不相同整个电源环路的比特率。假设整个环路的的交叉频率为f。，输入电压的跌入可以通过交叉频率f处的输入滤波电容的容抗计算出来。

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