方炜，丁辰晨，甘洋洋，刘晓东，刘宿城

（安徽工业大学电力电子与运动控制重点实验室，马鞍山243002）

一种基于混杂系统的Boost变换器切换控制算法

方炜，丁辰晨，甘洋洋，刘晓东，刘宿城

（安徽工业大学电力电子与运动控制重点实验室，马鞍山243002）

Boost变换器既有开关动作上的离散性，又有连续子系统，是典型的混杂动态系统。根据混杂切换理论建立Boost功率变换器的混杂模型，分别讨论变换器在CCM和DCM两种工作模式下的切换控制策略。在固定的系统工作频率下，通过检测电感纹波电流与理论值相比较来控制功率开关器件导通或关断，由此得到所需的占空比信号，从而实现Boost功率变换器的混杂切换的控制。根据电容电荷平衡原理，对负载电流进行估算，减少电路中被检测量，简化控制器的设计并提高了效率。最后，在Matlab/Simulink环境下进行仿真实验，验证了所提控制算法的有效性。

Boost变换器；混杂切换系统；控制算法；电感电流

引言

作为一种基本的电力电子功率开关变换器，Boost型DC/DC升压变换器已广泛地应用在航空、新能源开发、混合动力汽车等领域。利用基于状态空间平均法基础上的小信号建模对其进行分析和控制，是一种近似平均的方法，将非线性的Boost变换器模型线性化处理，并忽略了功率开关器件的离散动作。这种小信号建模方法得到的Boost变换器为非最小相位系统，系统动态响应缓慢，无法满足当前对Boost变换器性能指标的高要求。

近年来，国内外的研究学者在Boost功率变换器的建模以及控制方面做了大量的研究工作。……