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固定关断时间控制Buck变换器斜坡补偿技术及其机理研究
  • ISSN号:0258-8013
  • 期刊名称:中国电机工程学报
  • 时间:2014
  • 页码:6426-6434-
  • 分类:TM46[电气工程—电器]
  • 作者机构:[1]西南交通大学电气工程学院,四川省成都市610031, [2]常州大学信息科学与工程学院,江苏省常州市213164, [3]北京京仪椿树整流器有限责任公司,北京市丰台区100040
  • 相关基金:国家自然科学基金项目(51177140,51277017,51207008)
  • 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:

当输出电容等效串联电阻(equivalent series resistance,ESR)较小时,固定关断时间控制(fixed off-time,FOT)控制Buck变换器可能工作在不稳定的混沌状态。提出FOT控制Buck变换器的斜坡补偿技术,通过采样电感电流信息对输出电容电压进行电压斜坡补偿,实现了低ESR输出电容FOT控制Buck变换器的稳定工作。分析斜坡补偿的作用机理,给出确保变换器稳定工作时斜坡补偿电压斜率的临界值。建立斜坡补偿FOT控制Buck变换器的离散映射模型,研究斜坡补偿电压斜率作为分岔参数时斜坡补偿FOT控制Buck变换器的动力学行为。研究结果表明,斜坡补偿有效拓宽了变换器输出电容ESR的稳定工作范围,通过斜坡补偿技术,输出电容ESR较小时FOT控制Buck变换器也能稳定正常工作。实验结果验证了理论分析的正确性。

英文摘要:

The fixed off-time(FOT) controlled buck converter often operates in an unstable and chaotic state when the output capacitor has a low equivalent series resistance(ESR). By sensing inductor current information of main circuits for compensating the slope of output capacitor voltage, a ramp compensation technique of FOT controlled buck converter is proposed, which realizes that the converter is in stable and normal operation when a low ESR output capacitor is used. The action mechanism of the ramp compensation technique is analyzed, and the critical slope of compensation ramp voltage to ensure the converter stable operation is achieved quantitatively. The discrete-time map model of FOT controlled buck converter with ramp compensation is established, upon which the dynamical behaviors of the converter are investigated by taking the slope of compensation ramp voltage as the bifurcation parameter. The results indicate that the ramp compensation effectively extends the stable operating range of the output capacitor ESR of the converter, and the ramp compensation technique makes that FOT controlled buck converter with the low ESR output capacitor can also be in stable and normal operation. The experimental results verify the validity of the theoretical analysis.

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期刊论文 132 会议论文 6 专利 16
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期刊信息
  • 《中国电机工程学报》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:中国科学技术协会
  • 主办单位:中国电机工程学会
  • 主编:张文涛
  • 地址:北京清河小营东路15号 中国电力科学研究院内
  • 邮编:100192
  • 邮箱:pcsee@epri.sgcc.com.cn
  • 电话:010-82812536 82812534 82812545
  • 国际标准刊号:ISSN:0258-8013
  • 国内统一刊号:ISSN:11-2107/TM
  • 邮发代号:82-327
  • 获奖情况:
  • 1992年全国优秀科技期刊三等奖,1992年中国科协优秀科技期刊二等奖,1996年中国科协优秀科技期刊二等奖,中国期刊方阵“双效”期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,波兰哥白尼索引,德国数学文摘,荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国剑桥科学文摘,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:98970