一種基于混雜系統的Boost變換器切換控制算法

方煒，丁辰晨，甘洋洋，劉曉東，劉宿城

（安徽工業大學電力電子與運動控制重點實驗室，馬鞍山243002）

一種基于混雜系統的Boost變換器切換控制算法

方煒，丁辰晨，甘洋洋，劉曉東，劉宿城

（安徽工業大學電力電子與運動控制重點實驗室，馬鞍山243002）

Boost變換器既有開關動作上的離散性，又有連續子系統，是典型的混雜動態系統。根據混雜切換理論建立Boost功率變換器的混雜模型，分別討論變換器在CCM和DCM兩種工作模式下的切換控制策略。在固定的系統工作頻率下，通過檢測電感紋波電流與理論值相比較來控制功率開關器件導通或關斷，由此得到所需的占空比信號，從而實現Boost功率變換器的混雜切換的控制。根據電容電荷平衡原理，對負載電流進行估算，減少電路中被檢測量，簡化控制器的設計并提高了效率。最后，在Matlab/Simulink環境下進行仿真實驗，驗證了所提控制算法的有效性。

Boost變換器；混雜切換系統；控制算法；電感電流

引言

作為一種基本的電力電子功率開關變換器，Boost型DC/DC升壓變換器已廣泛地應用在航空、新能源開發、混合動力汽車等領域。利用基于狀態空間平均法基礎上的小信號建模對其進行分析和控制，是一種近似平均的方法，將非線性的Boost變換器模型線性化處理，并忽略了功率開關器件的離散動作。這種小信號建模方法得到的Boost變換器為非最小相位系統，系統動態響應緩慢，無法滿足當前對Boost變換器性能指標的高要求。

近年來，國內外的研究學者在Boost功率變換器的建模以及控制方面做了大量的研究工作?！?br>