郭晓君，林维明

（福州大学电气工程与自动化学院，福州，350108）

引言

高性能数据处理设备的迅速发展使得其对电源的要求日益提高：体积更小、效率更高。同时，随着CPU等超大规模集成电路的集成度的提高，它所要求的工作电压日趋下降，而需要的供电电流日趋上升，电流瞬变也越来越大，因此对电力电子供电设备动态响应的要求变得越来越高。

电力电子变换器的储能元件的电流与负载有一定对应的关系。当负载变化时，由于电感上的电流不能突变，不能马上跟随负载变化，因此这部分电流差值就要由输出电容来处理。当负载增大时，输出电容为负载提供电流，这引起变换器输出电压下降；当负载减小时，输出电容吸收电感电流多余的部分，这引起变换器输出电压上升。快速的动态响应要求电感感值小以使瞬态时电感电流能快速跟随负载变化，但小电感会增大电流纹波，使电路损耗增加。

为了改善负载动态响应，可以添加输出电容，或提高开关频率以降低输出滤波电感，但这会增加供电设备的体积或增大损耗。近年来发展出许多种在满足效率要求的前提下改善电源动态性能的方法，如美国CPES李泽元教授研究团队为代表等提出的增加辅助电路、优化控制策略等[1-7]。本文主要针对近年来提出的基于电容电荷平衡准则的控制技术进行分析和讨论[8-20]。

1 电容电荷平衡控制技术的发展现状

电容电荷平衡的基本思想是：恒压开关变换器达到稳态时，在一个开关周期内，流入输出电容的电荷和流出输出电容的电荷相等，而在负载扰动时，整个扰动过程中，采取措施保持流入输出电容的电荷和流出输出电容的电荷相等。……