电流控制交错Boost变换器精确建模与设计
2021-12-22阎昌国龚仁喜安玉李青刘小雍
电气传动 2021年24期
关键词:模型
阎昌国 ,龚仁喜,安玉,李青,刘小雍
(1.遵义师范学院工学院,贵州 遵义 563006;2.广西大学电气工程学院,广西 南宁 530004)
近年来,开关电源高频化、高功率化的快速发展,对其寄生参数的利用也提出了一些新的要求[1]。交错Boost变换器作为中大功率开关电源的前级电路,在提高功率因数、改善电网供电质量方面发挥着至关重要的作用[2-3]。建模时,考虑寄生参数,对交错Boost变换器的设计与应用十分重要,它不仅能建立更为精确的数学模型去描述电路实际工作状况,还能缩小实际电路与传统理想模型之间的偏差。迄今为止,对交错Boost变换器的建模研究已经有了一些成果。文献[4]用状态空间平均法获得了占空比D>0.5与0<D<0.5两种情况下的数学模型,但缺乏对控制级进行建模,所获模型为不完整的理想模型。文献[5]运用时间平均等效原理,虽建立了包含功率级与控制级在内的交流完整小信号模型,但没有考虑元器件寄生电阻等非理想因素,仍属于理想模型。文献[6]基于非线性动力学理论,虽考虑了部分元件的寄生电阻,但所建模型为离散迭代映射模型,不便于直接指导实际电路的设计。鉴于此,本文在上述文献的基础上,提出了一种基于峰值电流控制的非理想交错Boost变换器设计方案。该方案考虑了各元器件寄生电阻、二极管寄生电压、电感电流纹波等非理想因素的影响。文中运用时间平均等效原理,获得了峰值电流控制连续导电模式(continuous conduction mode,CCM)下非理想交错Boost变换器完整的交流小信号模型,通过将该模型与传统理想模型对比分析,证实了所建模型较之传统理想模型更为精确。……
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