PI补偿固定关断时间电流型控制Boost变换器的次谐波振荡机理及失稳边界

当电压外环反馈增益较大或变换器输出电容等效串联电阻（equivalentseriesresistance，ESRl较大时，采用比例积分（proportional．integral，PI）补偿的固定关断时间电流型（fixedoff-timecurrent．mode，FOT-CM）控制Boost变换器存在次谐波振荡现象，导致变换器工作在不稳定状态。PI补偿器中补偿电容电压是变换器电感电流和输出电容电压的线性组合，由此建立了PI补偿FOT-CM控制Boost变换器的降阶离散时间模型，研究了电压外环反馈增益和输出电容ESR对变换器稳定性的影响，阐述了次谐波振荡现象的产生机理。进一步，通过近似降阶离散时间模型，得到了PI补偿FOT-CM控制Boost变换器的近似临界稳定条件。结果表明，当输出电容ESR较小时，随反馈增益的增大，PI补偿FOT-CM控制Boost变换器通过倍周期分岔失稳；随着输出电容ESR的增大，变换器通过边界碰撞分岔失稳。为了避免次谐波振荡现象的产生，变换器需采用ESR较小的输出电容，且电压外环需设计较小的反馈增益。实验结果验证了理论分析的正确性。

基于输入前馈的CC-FOT控制二次型Boost变换器研究

以二次型Boost变换器为研究对象,为解决开关频率随输入电压改变而改变的问题,提升二次型Boost变换器的负载瞬态性能,提出基于输入电压前馈的固定关断时间电容电流(Fixed OFF-Time Capacitor Current,CC-FOT)控制二次型Boost变换器,详细分析其工作原理。基于PSIM仿真软件,搭建仿真模型,与电压型(Voltage Mode,VM)控制、CC-FOT控制二次型Boost变换器对比分析电路的负载瞬态性能及抗输入电压扰动能力。研究结果表明:相比VM控制二次型Boost变换器,CC-FOT控制和引入输入电压前馈的CC-FOT控制方法有效提升了电路的负载瞬态性能;且与CC-FOT控制相比,引入输入电压前馈后的电路具有优良的抗输入电压扰动能力。最后,仿真结果验证了理论分析的正确性。

双频率控制开关变换器低频波动现象抑制方法

针对传统双频率控制技术应用于电感电流连续导电模式开关变换器时存在的电感电流和输出电压低频波动问题,在介绍该技术控制原理的基础上,建立了输出电容储能迭代模型,利用该模型揭示了一个开关周期内电感储能变化量不为零是产生低频波动现象的根本原因。为解决此问题,通过将电感电流信息引入反馈控制环路,提出并研究了峰值电流型固定关断时间双频率控制技术,分析了该技术的工作原理和低频波动现象抑制机理。通过与传统双频率控制技术进行仿真和实验对比研究,结果表明峰值电流型固定关断时间双频率控制方法能够有效抑制低频波动现象的发生。