Buck变换器动态过程电容充放电平衡控制策略

为改善Buck变换器动态性能,将线性、非线性控制算法相结合,负载稳定时采用电压模式线性控制,负载突变时采用电容充放电平衡非线性控制算法以提高动态特性。对电容充放电平衡控制Buck变换器的动态过程进行理论分析,由于负载在开关周期的不同时刻发生正/负跳变时,电容充放电荷量不相同,其动态响应也不一样。采用电容充放电平衡控制策略,负载在电感电流最大时发生正跳变变换器具有最好的动态特性,反之在相同时刻发生负跳变则具有最不理想的动态过程。对采用电压模式与电容充放电平衡两种控制算法的Buck电路进行负载突变的对比仿真研究。仿真结果验证了理论分析的正确性及电容充放电平衡控制算法的优良动态控制特性。

Boost变换器电容电荷平衡动态最优控制

针对传统线性控制Boost变换器存在的截止频率低、动态响应不理想的问题,提出一种非线性数字控制算法——电容电荷平衡控制。运用电容电荷平衡原理,当遇到负载电流跃变后,该算法将根据理论推导的理想动态响应曲线,计算出最优动态响应控制时间点以及占空比序列。利用Matlab软件对算法进行了仿真验证,与传统电压模式控制相比,电容电荷平衡控制算法可以明显减小Boost电路的输出电压超调量/欠调量,并缩短动态响应的恢复时间,使其动态响应特性得到极大提高。

基于电容电荷平衡的Boost型变换器控制研究

针对Boost型功率变换器的常规控制算法存在系统带宽较窄、动态响应缓慢等问题,基于电容电荷平衡原理提出一种新的非线性控制方案。该控制方案采用线性/非线性相结合的复合控制方法,当Boost变换器工作在稳态时采用传统的电压模式控制算法,而当负载电流发生跃变时,则采用非线性控制算法,通过电容电荷平衡控制计算开关管开通和关断的切换时间,从而保证Boost变换器获得最佳的动态性能。对自制的样机进行仿真验证和实验研究,结果表明,该方案能明显改善Boost型DC/DC变换器的超调量、调节时间等动态性能。

＂字母表示数＂教学设计与反思

教学内容：北师大版四年级下册小学《数学》第七单元“认识方程”。