Boost变换器BCM电流自恢复及数字预测纹波控制电路设计

为了解决电感值不准确导致的boost变换器模型偏差,进而不能实现良好的临界导通模式控制问题,提出了一种基于电流自恢复的数字预测纹波控制电路.根据电感电流的纹波特性,该控制器预测开关元件的导通及关断时间,将电感电流控制在临界导通模式.基于电感电流阻尼模型,证明了电感电流具有自动恢复到临界导通模式的特性,因而不需要电流检测...     

基于人工蜂群算法的Boost型DC/DC转换器的控制器设计

为简化Boost型DC/DC转换器的控制器设计,减小其传输函数的非线性带来的影响,将人工蜂群算法用于其控制器参数整定.通过调整目标函数、蜂群及迭代次数,算法可以较快地收敛于最优解.优化后的控制器对系统的非线性及负载的变化均表现出良好的适应性.仿真结果表明,相比经典方法的设计,基于人工蜂群算法设计的PID控制器能够有效消除由输入阶跃信号引起的超调,同时缩短80％的调节时间;当负载加重一倍时能够缩短50％的调节时间.     

基于后缘调制的数字预测V~2峰值控制研究

为了消除次谐波振荡,针对后缘调制的Buck型DC/DC转换器提出了一种数字预测V~2峰值控制算法。首先介绍了基于数字预测V~2控制的Buck转换器系统结构,并对其输出电压纹波进行分析,说明了用输出电容等效串联电阻(ESR)纹波表示输出电压纹波的可行性。然后提出了基于后缘调制的预测V~2峰值控制算法,该算法可在不增加设计复杂度的基础上,有效消除次谐波振荡。最后对提出的控制算法进行实验验证,结果表明,占空比大于0.5时系统输出电压仍然稳定,且与传统电压模式控制相比,系统对负载和输入电压扰动的瞬态响应性能得到了很大提升。     

利用参考电压注入的Buck变换器电感电容估计

电路的元件参数,尤其是电感和电容值,严重影响着Buck变换器的控制性能。提出了一种参考电压脉冲注入法用于电感和电容的在线估计。为了提高Buck变换器中电感和电容值的估计精度,利用原稳态和新稳态构建满秩状态方程,在线推导算法所需寄生参数和负载电阻。研究基于电感伏秒特性和电容电荷平衡特性的精确离散时间变换器模型,为元件参数估计奠定了基础。通过给参考电压注入短脉冲信号,并使用PID控制器对电路中的电感电流和输出电压进行调节,建立了用于参数估计的瞬态和新稳态。利用瞬态中采样的电压和电感电流估计电感和电容值,避免了稳态时的收敛问题。基于提出的平均电感电流估计算法,电流采样频率降低至开关频率。最后,在Matlab/Simulink平台上进行了仿真验证,结果表明：即使在考虑实际噪声的情况下,电感和电容值的最大估计误差分别小于2%和4.2%;相较于其他参数估计算法,参考电压脉冲注入方法的引入有效提高了参数辨识的估计精度,有助于Buck变换器系统控制性能的提升。