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双缘COT 调制数字电压型控制Buck 变换器分析

2015-01-13周国华崔恒丰

西南交通大学学报 2015年1期

周国华, 陈 兴, 崔恒丰

(西南交通大学电气工程学院,四川 成都610031)

近年来,随着数字控制器件和电力电子技术的飞速发展,电力电子设备的数字控制已经成为当今研究和讨论的热点话题. 与传统的模拟控制器相比,数字控制器只需修改软件里的程序就可调整控制算法,设计灵活[1]. 此外,数字控制器易于实现与其他数字设备之间的接口,从而具有较好的兼容性[2].

开关电源的控制方法是影响其瞬态响应速度和稳压精度的重要因素.按照占空比的实现方式分类,其控制方法可以分为定频控制和变频控制[3-4].定频控制指的是脉冲宽度调制(pulse width modulation,PWM)技术,变频控制指的是脉冲频率调制(pulse frequency modulation,PFM)技术. 文献[5]阐述了开关变换器调制方法与控制技术的本质特点,让工程设计人员与研究学者更加清晰地认识它们之间的区别和联系. PWM 是最常用的调制方法,能较好地调节开关变换器的输出,稳压精度高,但存在轻载效率低、响应速度慢和补偿网络设计复杂等缺点.相比于PWM,PFM 具有瞬态性能好、轻载效率高的优点,但稳压精度相对较差.

与定频控制相比,脉冲序列控制因其具有实现简单、瞬态响应速度快等优点,在开关电源中获得了广泛研究[6-7].但是,脉冲序列控制开关变换器的输出电压纹波大、稳态性能差. 为了解决输出电压纹波较大这一问题,文献[7]提出了变脉宽脉冲序列控制技术. 恒定导通时间(constant on-time,COT)调制是PFM 调制技术之一[8].为了提高COT调制开关变换器的稳压精度……

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