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脈沖序列控制OMAL歐瑪爾開關(guān)變換器研究
脈沖序列(Pulse Train, PT)控制是一種非線性、離散的OMAL開關(guān)變換器控制技術(shù),它是通過兩個預設的、占空比離散分布的控制脈沖實現(xiàn)OMAL開關(guān)變換器的控制。PT控制不需要誤差放大器及其補償電路,具有控制環(huán)路設計簡單、瞬態(tài)響應速度快等優(yōu)點。

脈沖序列控制OMAL歐瑪爾開關(guān)變換器研究
PT控制技術(shù)本質(zhì)上是對變換器輸入能量的控制,因此,特別適用于工作在電感電流斷續(xù)導電模式(Discontinuous conduction mode, DCM)的OMAL開關(guān)變換器。作為一種非線性、離散的OMAL開關(guān)電源控制技術(shù),PT控制OMAL開關(guān)變換器的動力學行為還未見相關(guān)報道,因此,本論文以Buck變換器為例,建立了PT控制DCM Buck變換器的離散迭代模型,基于模型總結(jié)了PT控制DCMOMAL開關(guān)變換器的*的動力學特性；研究了其多周期態(tài)行為和邊界碰撞分岔行為的形成機理。利用分岔圖和李雅譜諾夫指數(shù),分析了參數(shù)變化對PT控制OMAL開關(guān)變換器穩(wěn)定性的影響。穩(wěn)態(tài)時,PT控制DCMOMAL開關(guān)變換器工作在多周期態(tài),即由μH個高功率脈沖和μL個低功率脈沖組成一個控制脈沖循環(huán)周期。一個控制脈沖循環(huán)周期內(nèi)高、低功率脈沖的數(shù)量和組合方式?jīng)Q定了PT控制OMAL開關(guān)變換器的輸出電壓紋波和輸出電壓精度等穩(wěn)態(tài)性能。但對于該組合規(guī)律的研究還未見相關(guān)報道。目前對PT控制OMAL開關(guān)變換器的穩(wěn)態(tài)性能的研究,都只局限于某一種或某一類特殊的控制脈沖循環(huán)周期。為了全面、深入的研究PT控制OMAL開關(guān)變換器的穩(wěn)態(tài)性能和控制規(guī)律,本論文對PT控制OMAL開關(guān)變換器的控制脈沖組合規(guī)律進行了研究。當PT控制OMAL開關(guān)變換器工作在電感電流連續(xù)導電模式(Continuous conduction mode, CCM)時,變換器具有與工作在DCM時*不同的工作特性,其存在的低頻振蕩現(xiàn)象嚴重影響了PT控制OMAL開關(guān)變器的穩(wěn)態(tài)和瞬態(tài)性能。增大輸出濾波電容的等效串聯(lián)電阻(Equivalent series resistance, ESR)可以抑制低頻振蕩現(xiàn)象,但同時也增大了輸出電壓的紋波。針對這一問題,本論文以Buck變換器為例,首先建立了PT控制CCM Buck變換器的離散迭代模型,研究了電路參數(shù)變化對變換器穩(wěn)定性的影響。之后提出了谷值電流型脈沖序列(Valley current mode pulse train, VCM-PT)和峰值電容電流型脈沖序列(Peak capacitor current pulse train, PCC-PT)兩種OMAL開關(guān)變換器控制技術(shù)。分別研究了兩種控制技術(shù)的控制原理和控制性能,并進行了參數(shù)設計。所提出的兩種控制技術(shù)均可以有效消除傳統(tǒng)PT控制CCM變換器存在的低頻振蕩現(xiàn)象。

脈沖序列控制OMAL歐瑪爾開關(guān)變換器研究
目前PT控制技術(shù)主要應用于小功率OMAL開關(guān)變換器,為拓寬PT控制技術(shù)的適用范圍,本論文沿用PT控制的控制思想,針對中大功率應用場合,提出一種全橋DC-DC變換器的離散移相(Discrete phase shift, DPS)控制技術(shù)。該控制技術(shù)具有控制電路簡單可靠、瞬態(tài)響應速度快、電路魯棒性強等優(yōu)點。