脉冲序列控制BIFRED变换器的脉冲组合和电压纹波

升压式-反激式集成的整流/储能直流-直流(BIFRED)变换器是由Boost电路与反激式电路集成实现的,具有电路简单、成本低、负载范围宽等优点,工程应用价值较高。脉冲序列(PT)控制技术是一种新的离散控制技术,比较适用于BIFRED变换器的输出电压调节控制,但PT控制存在着输出电压纹波较大的缺点,因此研究PT控制BIFRED变换器的输出电压纹波具有重要的物理意义。为了更好地表征工作在双断续导电模式(DCM-DCM)下的PT控制BIFRED变换器的电压调节控制性能,通过求解在1个开关周期内流过副边二极管的平均电流,得到了在1个开关周期内高、低功率脉冲作用下的输出电压变化量,由此获得了不同负载时PT控制DCM-DCM BIFRED变换器的控制脉冲组合,并进一步确定了相应的输出电压纹波。通过PSIM仿真软件和硬件试验,得到了不同负载下的时域波形,验证了控制脉冲组合、输出电压纹波理论分析的正确性及控制方案的可行性。

脉冲序列控制双断续导电模式BIFRED变换器的动力学建模与多周期行为

根据BIFRED变换器四种不同的工作模式,建立了脉冲序列(PT)控制双断续导电模式(DCM-DCM)BIFRED变换器的分段光滑线性时变模型,数值仿真得到了负载不同时的时域波形和相轨图.通过分析在一个开关周期内输出电容的电荷变化量,导出了PT控制DCM-DCM BIFRED变换器的一维近似离散映射模型,研究了随负载电阻和输入电压变化的多周期行为,并进行了稳定性分析和负载取阻范围估算.研究发现,一维近似离散映射模型刻画的动力学行为与分段光滑线性时变模型描述的完全一致,均较好地揭示了PT控制DCM-DCM BIFRED变换器所存在的复杂多周期行为.PSIM电路仿真和物理电路实验测量获得了与理论分析结果所一致的波形,有效验证了两种动力学模型的正确性.