Рассматривается импульсный преобразователь напряжения с высокой частотой коммутации ключа с аналоговой системой управления, способной обеспечить требуемые частоты преобразования. Изучаемый преобразователь имеет систему управления с пропорционально-интегральным регулятором, реализованным на основе операционного усилителя общего назначения. Операционные усилители с такими параметрами широко применяются в составе современных микросхем управления импульсными преобразователями напряжения. В работе изучено влияние технологического разброса коэффициента усиления операционного усилителя на динамику преобразователя. Исследования проводились как с использованием разработанной нелинейной динамической модели системы, так и с использованием малосигнальной динамической модели разомкнутого контура. Разработана методика выбора параметров регулятора с учетом технологического разброса коэффициента усиления операционного усилителя на основе нелинейной динамической модели. Анализ результатов, полученных с использованием нелинейной динамической модели, показал значимое влияние указанного разброса на динамику системы даже при значительном удалении частоты среза разомкнутой системы управления от частоты высокочастотного полюса операционного усилителя. Это требуется учитывать при проектировании импульсных преобразователей напряжения с аналоговыми системами управления, а именно при выборе параметров регуляторов.

Показано, что при значениях регулятора, выбранных по предлагаемой методике, влияние технологического разброса коэффициента усиления на частотные характеристики разомкнутого контура в областях низких и средних частот минимально, что говорит об эффективности методики. Предлагаемый подход можно использовать при проектировании импульсных преобразователей электроэнергии с высокой частотой преобразования, где начинает оказывать влияние неидеальность усилителя ошибки.