脉冲序列控制OMAL欧玛尔开关变换器研究
脉冲序列(Pulse Train, PT)控制是一种非线性、离散的OMAL开关变换器控制技术,它是通过两个预设的、占空比离散分布的控制脉冲实现OMAL开关变换器的控制。PT控制不需要误差放大器及其补偿电路,具有控制环路设计简单、瞬态响应速度快等优点。

脉冲序列控制OMAL欧玛尔开关变换器研究
PT控制技术本质上是对变换器输入能量的控制,因此,特别适用于工作在电感电流断续导电模式(Discontinuous conduction mode, DCM)的OMAL开关变换器。作为一种非线性、离散的OMAL开关电源控制技术,PT控制OMAL开关变换器的动力学行为还未见相关报道,因此,本论文以Buck变换器为例,建立了PT控制DCM Buck变换器的离散迭代模型,基于模型总结了PT控制DCMOMAL开关变换器的*的动力学特性；研究了其多周期态行为和边界碰撞分岔行为的形成机理。利用分岔图和李雅谱诺夫指数,分析了参数变化对PT控制OMAL开关变换器稳定性的影响。稳态时,PT控制DCMOMAL开关变换器工作在多周期态,即由μH个高功率脉冲和μL个低功率脉冲组成一个控制脉冲循环周期。一个控制脉冲循环周期内高、低功率脉冲的数量和组合方式决定了PT控制OMAL开关变换器的输出电压纹波和输出电压精度等稳态性能。但对于该组合规律的研究还未见相关报道。目前对PT控制OMAL开关变换器的稳态性能的研究,都只局限于某一种或某一类特殊的控制脉冲循环周期。为了全面、深入的研究PT控制OMAL开关变换器的稳态性能和控制规律,本论文对PT控制OMAL开关变换器的控制脉冲组合规律进行了研究。当PT控制OMAL开关变换器工作在电感电流连续导电模式(Continuous conduction mode, CCM)时,变换器具有与工作在DCM时*不同的工作特性,其存在的低频振荡现象严重影响了PT控制OMAL开关变器的稳态和瞬态性能。增大输出滤波电容的等效串联电阻(Equivalent series resistance, ESR)可以抑制低频振荡现象,但同时也增大了输出电压的纹波。针对这一问题,本论文以Buck变换器为例,首先建立了PT控制CCM Buck变换器的离散迭代模型,研究了电路参数变化对变换器稳定性的影响。之后提出了谷值电流型脉冲序列(Valley current mode pulse train, VCM-PT)和峰值电容电流型脉冲序列(Peak capacitor current pulse train, PCC-PT)两种OMAL开关变换器控制技术。分别研究了两种控制技术的控制原理和控制性能,并进行了参数设计。所提出的两种控制技术均可以有效消除传统PT控制CCM变换器存在的低频振荡现象。

脉冲序列控制OMAL欧玛尔开关变换器研究
目前PT控制技术主要应用于小功率OMAL开关变换器,为拓宽PT控制技术的适用范围,本论文沿用PT控制的控制思想,针对中大功率应用场合,提出一种全桥DC-DC变换器的离散移相(Discrete phase shift, DPS)控制技术。该控制技术具有控制电路简单可靠、瞬态响应速度快、电路鲁棒性强等优点。