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。

Buck-Boost变换器线性与非线性复合控制

针对一类Buck-Boost变换器,提出一种线性与非线性复合控制算法。在负载电流发生大的阶跃变化时,使用非线性电容电荷平衡控制算法,保证动态过程中输出电容上的放电量和充电量相等,并使动态过程中电容充放电量最少,在相应的时间点来控制开关管的动作,使Buck-Boost变换器快速恢复到稳态,从而优化动态性能的目的;在变换器处于稳定工作状态时,采用常规的线性电压模式控制。本文给出了非线性电容电荷平衡控制算法的详细计算公式,并利用FPGA数字控制平台实现所提的控制算法。最后的仿真实验和样机实验,验证了所提的线性与非线性复合控制算法能够提高Buck-Boost变换器的动态性能。