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我院青年教师提出开关功率变换器的新型数字控制策略
发布时间:2017-3-8 10:02:26 作者: 来源: 点击率:

  开关功率变换器作为一种功率变换电路,相比传统的线性电源具有转换效率高、体积小和抗干扰能力强等优点,被广泛用于各类供电系统。由于开关功率变换器在集成度、效率和应用灵活性等方面的要求越来越高,其数字化控制已经成为必然趋势。如何提高数字控制变换器的静动态性能,是学术界的研究热点。

   

  对于不连续电流模式下的开关功率变换器,由于每个周期的输出电流都是可控的,所以可以基于电荷平衡原理对输出电压进行控制。其核心思想是控制输出电容的充电电流,从而实现快速的电压调整。然而开关功率变换器中的各类器件都存在寄生参数,这些参数会对变换器模型产生影响,并降低数字电荷平衡控制器的性能,导致变换器的动态响应速度下降和产生输出电压稳态误差。

  为了解决开关功率变换器中寄生参数导致的控制性能下降问题,华中科技大学光电信息学院的青年教师闵闰对变换器的电感电流模型进行了改进,继而提出了一种适用于数字电荷平衡控制的双电流误差补偿策略。通过消除观测电流误差和控制电流误差,提升了变换器50%的动态响应速度,并消除了输出电压稳态误差。相关研究成果已发表在工程类顶级期刊IEEE Transactions on Industrial Electronics, 2016, 63(1): 155-166,影响因子6.4。

  闵闰是本文的第一作者,华中科技大学光学与电子信息学院为本文的第一单位。闵闰:2010年本科毕业于西北工业大学,2016年博士毕业于华中科技大学,同年11月留校任教,目前从事集成电路设计和电力电子技术方面的研究工作。

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