陈楠，　魏廷存，　陈笑

(西北工业大学 计算机学院，陕西 西安 710072)



邻周期采样的数字控制DC-DC开关变换器

陈楠，魏廷存，陈笑

(西北工业大学 计算机学院，陕西 西安 710072)

摘要:针对高频DC-DC开关变换器，提出了数字控制DC-DC开关变换器的邻周期采样(adjacent cycle sampling,ACS)控制方法，缓解硬件处理速度与系统瞬态性能之间的矛盾。依据纹波控制方法，ACS控制算法利用硬件空闲阶段采样数据，增大环路预留时间，消除占空比的影响。采用ACS控制算法，推导出适用于后缘调制降压型DC-DC开关变换器的数字V2控制律和电流控制律，并且研究了次谐振荡现象及其数字斜坡补偿消除方法。仿真结果表明，在相同的硬件条件，对于负载的瞬间扰动，数字V2控制较数字电流控制具有更快的瞬态响应速度；与现有技术相比，ACS控制方法可有效提高系统的瞬态响应性能。

关键词:数字控制DC-DC开关变换器；邻周期采样；数字V2控制；数字电流控制；瞬态响应

0引言

数字控制的DC-DC开关变换器，由于具有设计灵活、转换效率高、可实现复杂的控制算法以及对元器件参数漂移不敏感等优点，是目前电力电子和集成电路领域的研究开发热点[1-4]。

为了提高DC-DC开关变换器的响应速度，其开关频率逐渐向数MHz的高频领域发展。随着开关频率的提高(开关周期减小)，数字控制环路预留时间相应减小，此时要求硬件电路具有更高的处理速度以满足系统瞬态性能要求，这将对数字控制DC-DC开关变换器的设计提出了极大的挑战，也是目前数字控制高频DC-DC开关变换器领域的主要技术难题。……