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固定关断时间控制Buck变换器输出电容等效串联电阻的稳定性分析
  • ISSN号:1000-3290
  • 期刊名称:Acta Physica Sinica
  • 时间:2012
  • 页码:63-69
  • 分类:TP273[自动化与计算机技术—控制科学与工程;自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
  • 作者机构:[1]常州大学信息科学与工程学院,常州213164, [2]西南交通大学电气工程学院,成都610031
  • 相关基金:国家自然科学基金(批准号:51177140)资助的课题
  • 相关项目:脉冲序列调制开关功率变换器控制技术研究
中文摘要:

通过专用电力电子仿真软件进行电路仿真,定性分析了固定关断时间(fixedoff-time,FOT)控制Buck变换器输出电压相位滞后于电感电流相位的原因及其引发脉冲簇发现象的机理,探讨了如何调整输出电容等效串联电阻(equivalent series resistance,ESR)的大小来消除这些复杂非线性现象,并定量给出了FOT控制Buck变换器处于稳定工作状态时的ESR临界值.结果表明,输出电容ESR对FOT控制Buck变换器工作状态的影响较大,当ESR小于临界值时,输出电压相位滞后于电感电流相位,发生脉冲簇发现象;而当ESR大于临界值时,输出电压与电感电流的变化保持同步,脉冲簇发现象消失.通过描述函数法建立了参考电压至输出电压的传递函数,由Routh.Hurwitz判据说明了ESR临界值是FOT控制Buck变换器的失稳条件.

英文摘要:

Based on the power simulation software, the reason of the output voltage phase lagging behind the inductor current phase is analyzed qualitatively, and the mechanism to cause the pulse bursting phenomenon in fixed-off-time (FOT) controlled Buck converter is explained. The way to choose the equivalent series resistance (ESR) of output capacitor to eliminate these complex nonlinear phenomena is discussed. The critical ESR to ensure the state operation of FOT controlled Buck converter is obtained. The study results indicate that the ESR has a great effect on the operation state of FOT controlled Buck converter. When the ESR is smaller than the critical value, the output voltage phase lags behind the inductor current phase, resulting in the pulse bursting phenomenon; while when the ESR is larger than the critical value, the output voltage variation keeps in phase with the inductor current variation, the pulse bursting phenomenon disappearing. In addition, the describing function method is used to obtain the transfer function from the reference voltage to the output voltage. By using the Routh-Hurwitz criterion, it is indicated that the critical ESR is the condition of destabilizing FOT controlled Buck converter.

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期刊信息
  • 《物理学报》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:中国科学院
  • 主办单位:中国物理学会 中国科学院物理研究所
  • 主编:欧阳钟灿
  • 地址:北京603信箱(中国科学院物理研究所)
  • 邮编:100190
  • 邮箱:apsoffice@iphy.ac.cn
  • 电话:010-82649026
  • 国际标准刊号:ISSN:1000-3290
  • 国内统一刊号:ISSN:11-1958/O4
  • 邮发代号:2-425
  • 获奖情况:
  • 1999年首届国家期刊奖,2000年中科院优秀期刊特等奖,2001年科技期刊最高方阵队双高期刊居中国期刊第12位
  • 国内外数据库收录:
  • 美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国科学引文索引(扩展库),英国科学文摘数据库,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:49876