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1、第50卷第7期電力電子技術(shù)Vo1．5O．No．72016年7月PowerElectronicsJuly2016電流．單周控制Buck變換器設(shè)計(jì)巫旺，王濤，牛明哲，張騫(西南交通大學(xué)，電氣工程學(xué)院，四川I成都610031)摘要：針對(duì)傳統(tǒng)單周控制Buck變換器存在的抗負(fù)載擾動(dòng)能力差、存在穩(wěn)態(tài)誤差等問題。提出一種電流．單周控制策略。通過(guò)將電感電流和二極管電壓疊加作為積分輸入，有效增強(qiáng)了變換器的抑制負(fù)載擾動(dòng)能力．且有很高的輸出精度。詳細(xì)闡述了電流．單周控制Buck變換器的工作原理，用狀態(tài)空間平均方法建立了電流。單周控制Buck變換器的小信號(hào)模型，在此
2、基礎(chǔ)上對(duì)電流．單周控制Buck變換器進(jìn)行了頻域設(shè)計(jì)。最后，對(duì)所設(shè)計(jì)的Buck變換器進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，結(jié)果表明，電流．單周控制Buck變換器在負(fù)載發(fā)生跳變時(shí)具有極低的電壓超調(diào)和跌落，輸出紋波約50mV，證明了該控制方法的正確性、有效性。關(guān)鍵詞：變換器：?jiǎn)沃芸刂疲籂顟B(tài)空間平均中圖分類號(hào)：TM46文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1000—100X(2016)07—0008—02DesignofCurrentandOne—cycleControlledBuckConverterWUWang，WANGTao，NIUMing—zhe，ZHANGQian(South
3、westJiaoTongUniversity，Chengdu610031，China)Abstract：Inordertosolveproblemssuchaspoorloaddisturbancecapabilityandexistenceofsteadystateerroroftraditionalone-cyclecontrolled(OCC)Buckconverter，ancurrentandone-cyclecontrol(COCC)strategyisproposed．Inthismethod，theinductorcurenta
4、ndthediodevoltagearesuperimposedasintegralinputs，whichefectivelyenhancestheabilityofrestrainingloaddisturbanceandhashighoutputprecision．TheoperationofCOCCcontmBedBuckconverterisdescribed．tllesmallsignalmodelofCOCCcontroUedBuckconverterisestablishedbyusingtheaveragemethodoft
5、hestatespace，andthefrequencydomaindesignoftheCOCCcontrolledBuckconve~eriscarriedout．Finally，experimentsareimplemented．Resultshowsthat，curentandone—cyclecontrolinloadjumphasextremelylowvoltageovershootanddrop，outputripplevoltageisabout50mV．Experimentalresultprovesthecorectne
6、ssandvalidityofthiscontrolmethod．Keywords：conve~er；one-cyclecontrol；statespaceaverageFoundationProject：SupportedbyNationalNaturalScienceFoundationofChina(No．51477146)1引言制．把電感電流引入單周控制。在保留了單周控制抗輸入干擾能力強(qiáng)的同時(shí)，也獲得了良好的抗負(fù)開關(guān)變換器是一種典型的脈沖非線性動(dòng)態(tài)系載擾動(dòng)能力。首先闡述了電流一單周控制Buck變統(tǒng)，因此，相比傳統(tǒng)的線性反饋控制，基于魯
7、棒性換器的基本原理．利用小信號(hào)分析方法建立其模原理的非線性控制可獲得更優(yōu)的動(dòng)態(tài)響應(yīng)、更好型，進(jìn)而對(duì)控制器進(jìn)行了詳細(xì)設(shè)計(jì)。最后，通過(guò)實(shí)的抗輸入擾動(dòng)能力和負(fù)載動(dòng)態(tài)性能。開關(guān)變換器驗(yàn)驗(yàn)證了理論分析的正確性。單周控制策略【-】基本思想是在一個(gè)周期內(nèi)對(duì)二極管電壓進(jìn)行積分，迫使其值精確跟蹤參考值，其優(yōu)2電流．單周控制Buck變換器點(diǎn)是一旦輸入發(fā)生擾動(dòng)．系統(tǒng)可在一個(gè)開關(guān)周期2．1工作原理內(nèi)重新達(dá)到穩(wěn)態(tài)，動(dòng)態(tài)響應(yīng)快、魯棒性好、抗輸入圖1示出電流一單周控制Buck變換器，它主干擾能力強(qiáng)，但其負(fù)載動(dòng)態(tài)性能差【。為改善此問要由Buck變換器主電路、采樣網(wǎng)絡(luò)、積分器
8、、補(bǔ)償題，眾多學(xué)者展開了研究】。器、比較器及PWM控制器等部分組成，電壓采樣在此提出一種新的控制策略。即電流一單周控網(wǎng)絡(luò)、補(bǔ)償器構(gòu)成的電壓外環(huán)和電流采樣網(wǎng)絡(luò)、積分器
