开关变换器多频率控制方法研究

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开关变换器多频率控制方法研究

吴松荣, 许建平, 何圣仲, 王金平, 周国华

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吴松荣, 许建平, 何圣仲, 王金平, 周国华. 开关变换器多频率控制方法研究[J]. 电子科技大学学报, 2014, 43(6): 857-862. doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2014.06.011

引用本文:

吴松荣, 许建平, 何圣仲, 王金平, 周国华. 开关变换器多频率控制方法研究[J]. 电子科技大学学报, 2014, 43(6): 857-862. doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2014.06.011

WU Song-rong, XU Jian-ping, HE Sheng-zhong, WANG Jin-ping, ZHOU Guo-hua. Investigation of Multifrequency Control Method for Switching Converters[J]. Journal of University of Electronic Science and Technology of China, 2014, 43(6): 857-862. doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2014.06.011

Citation:

WU Song-rong, XU Jian-ping, HE Sheng-zhong, WANG Jin-ping, ZHOU Guo-hua. Investigation of Multifrequency Control Method for Switching Converters[J]. Journal of University of Electronic Science and Technology of China, 2014, 43(6): 857-862. doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2014.06.011

开关变换器多频率控制方法研究

doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2014.06.011

1.
西南交通大学电气工程学院成都 610031;
2.
合肥工业大学电气与自动化工程学院合肥 230009

基金项目:

国家自然科学基金(51177140,51177138,51407054)

作者简介:
吴松荣(1977-),男,博士,副教授,主要从事电力电子与电力传动方面的研究.

中图分类号: TM461

Investigation of Multifrequency Control Method for Switching Converters

1.
School of Electrical Engineering,Southwest Jiaotong University Chengdu 610031;
2.
School of Electrical Engineering and Automation,Hefei University of Technology Hefei 230009

摘要: 提出并研究了一种新颖的开关变换器控制方法——多频率(multifrequency)控制方法。该方法在每一个开关周期结束时刻采样输出电压,对其所处的电压区间进行判断,并由此采用相应频率的不同控制脉冲对开关变换器进行控制,以调整变换器输出电压。多频率控制方法具有控制算法简单、开关变换器稳定性好、瞬态响应速度快、电磁干扰噪声小、轻载效率高等优点。相比于双频率控制,多频率控制不仅可以拓宽开关变换器输出功率范围,还可以降低开关变换器输出电压纹波。实验结果验证了理论分析的正确性。
- 多频率控制 /
- 输出电压纹波 /
- 开关变换器 /
- 瞬态响应
Abstract: Multifrequency control method, a novel control method for switching converters, is proposed and investigated in this paper. The control pulse with different frequency which is determined according to the voltage intervals of the sampled output voltage at the end of previous switching period is applied to regulate the output voltage. In contrast to bifrequency control, the multifrequency control not only extends the output power range, but also reduces the output voltage ripple; it has merit of simple control algorithm, strong stability, fast dynamic response, low electromagnetic interference (EMI) noise, and high efficiency at light load. Experimental results demonstrate the correctness of the theoretical analyses.
- multifrequency control /
- output voltage ripple /
- switching converter /
- transient resp

[1]	张希, 王天石, 沙金, 包伯成. 级联开关变换器中源变换器的稳定性机理研究 . 电子科技大学学报, 2022, 51(1): 73-82. doi: 10.12178/1001-0548.2021188
[2]	周群, 杨凯, 刘雪山, 张荣飞, 张德威. 谐波补偿式Boost PFC变换器控制策略 . 电子科技大学学报, 2022, 51(2): 234-241. doi: 10.12178/1001-0548.2021305
[3]	白丽娜, 刘海东, 葛肖霞, 翟鸿启, 周渭. 晶体振荡器输出的精密频率改正技术 . 电子科技大学学报, 2019, 48(1): 58-61. doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2019.01.010
[4]	代才莉, 戴欣. 基于背包策略的WPT系统多拾取输出控制方法 . 电子科技大学学报, 2018, 47(4): 526-531. doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2018.04.009
[5]	程红丽, 贾龙飞. Buck变换器的数字电流滞环控制策略的改进 . 电子科技大学学报, 2017, 46(6): 812-818. doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2017.06.003
[6]	周群, 徐懿, 张金保, 宁佳, 曾雪洋. I²控制Buck变换器的一阶动力学分析 . 电子科技大学学报, 2016, 45(3): 387-392. doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2016.02.013
[7]	贾美美, 张国山. 电压控制型Buck变换器的混沌控制 . 电子科技大学学报, 2016, 45(2): 208-214.
[8]	方炜, 刘晓东, 刘宿城, 刘雁飞. 基于分段仿射模型的DC/DC变换器预测控制研究 . 电子科技大学学报, 2015, 44(3): 381-386. doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2015.03.011
[9]	毕闯, 周维为, 向勇, 王京梅. 峰值电流控制高阶变换器非线性现象研究 . 电子科技大学学报, 2015, 44(3): 387-391. doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2015.03.012
[10]	毕闯, 张千, 向勇, 卢华. 峰值电流控制同步开关变换器的分岔控制研究 . 电子科技大学学报, 2015, 44(1): 67-71. doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2015.01.011
[11]	闫哲, 何晶, 孙婉君, 王奇伟. 应用电磁拓扑方法求解孔线耦合的瞬态响应 . 电子科技大学学报, 2013, 42(6): 852-856. doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2013.06.008
[12]	方炜, 邱亚杰, 刘晓东, 刘雁飞. 基于电容电荷平衡的Boost型变换器控制研究 . 电子科技大学学报, 2013, 42(2): 244-248. doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2013.02.013
[13]	阎彬, 陈建军, 马洪波. 随机弹性杆在随机瞬态温度场下的热响应分析 . 电子科技大学学报, 2012, 41(4): 631-636. doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2012.04.030
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[15]	倪雨, 许建平, 孙璐. 定频滑模控制Buck变换器设计 . 电子科技大学学报, 2010, 39(4): 551-555. doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2010.04.016
[16]	李清华, 邵志标, 耿莉. 单片DC/DC变换器的分析与设计 . 电子科技大学学报, 2008, 37(1): 65-67,73.
[17]	包伯成, 许建平, 刘中. 开关DC-DC变换器斜坡补偿的稳定性控制研究 . 电子科技大学学报, 2008, 37(3): 397-400.
[18]	胡俊, 雷霖, 王湃, 聂在平. 任意细线结构瞬态响应的高效求解 . 电子科技大学学报, 2004, 33(5): 496-498,530.
[19]	李泽宏, 李肇基, 杨舰. 横向高压DMOS单粒子辐照瞬态响应 . 电子科技大学学报, 2004, 33(2): 149-153.
[20]	钟洪声. 开关电容矩阵DC/DC变换器 . 电子科技大学学报, 2003, 32(1): 31-34.

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开关变换器多频率控制方法研究

doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2014.06.011

1. 西南交通大学电气工程学院成都 610031;

2. 合肥工业大学电气与自动化工程学院合肥 230009

基金项目:

国家自然科学基金(51177140,51177138,51407054)

作者简介:
吴松荣(1977-),男,博士,副教授,主要从事电力电子与电力传动方面的研究.

收稿日期: 2013-09-24
修回日期: 2013-12-17
刊出日期: 2014-12-15

中图分类号: TM461

关键词:

摘要: 提出并研究了一种新颖的开关变换器控制方法——多频率(multifrequency)控制方法。该方法在每一个开关周期结束时刻采样输出电压,对其所处的电压区间进行判断,并由此采用相应频率的不同控制脉冲对开关变换器进行控制,以调整变换器输出电压。多频率控制方法具有控制算法简单、开关变换器稳定性好、瞬态响应速度快、电磁干扰噪声小、轻载效率高等优点。相比于双频率控制,多频率控制不仅可以拓宽开关变换器输出功率范围,还可以降低开关变换器输出电压纹波。实验结果验证了理论分析的正确性。

English Abstract

吴松荣, 许建平, 何圣仲, 王金平, 周国华. 开关变换器多频率控制方法研究[J]. 电子科技大学学报, 2014, 43(6): 857-862. doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2014.06.011

引用本文:

吴松荣, 许建平, 何圣仲, 王金平, 周国华. 开关变换器多频率控制方法研究[J]. 电子科技大学学报, 2014, 43(6): 857-862. doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2014.06.011

WU Song-rong, XU Jian-ping, HE Sheng-zhong, WANG Jin-ping, ZHOU Guo-hua. Investigation of Multifrequency Control Method for Switching Converters[J]. Journal of University of Electronic Science and Technology of China, 2014, 43(6): 857-862. doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2014.06.011

Citation:

WU Song-rong, XU Jian-ping, HE Sheng-zhong, WANG Jin-ping, ZHOU Guo-hua. Investigation of Multifrequency Control Method for Switching Converters[J]. Journal of University of Electronic Science and Technology of China, 2014, 43(6): 857-862. doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2014.06.011

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