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基于电压增益特性的谐振开关电容变换器前馈控制方法 

申请/专利权人:温州医科大学

申请日:2024-01-24

公开(公告)日:2024-06-28

公开(公告)号:CN118264111A

主分类号:H02M3/156

分类号:H02M3/156;H02M3/158

优先权:

专利状态码:在审-公开

法律状态:2024.06.28#公开

摘要:本发明公开了一种基于电压增益特性的谐振开关电容变换器前馈控制方法,在谐振开关电容变换器工作在占空比d0.5α模式和当占空比d0.5β模式下,通过直流增益估算方法在线检测输入电压的变化情况。当输入电压发生变化时,可实时计算出经过闭环调节达到新稳态后的占空比预期值,并在闭环调节开始前将占空比的补偿量提前前馈给闭环控制器,实现占空比指令的阶跃跳变。本发明提出的前馈控制方法通过快速、精准地设定占空比指令,跳过闭环控制器缓慢的暂态调节过程,能使输出电压的波动减少66.6%,显著提高了谐振开关电容变换器的供电质量。

主权项:1.一种基于电压增益特性的谐振开关电容变换器前馈控制方法,其特征在于所述方法包括如下步骤:步骤1:电感电流过零检测单元通过对电感电压进行积分,再经过电感电流过零比较器产生电流过零触发信号iLr_sign;步骤2:直流电压增益估算单元利用触发信号iLr_sign和S1~S4开关信号对积分器复位,得到电感电流两次过零时间,分别得到α模式下开关模态2的等效占空比d2、β模式下开关模态3的等效占空比d2;步骤3:根据下式得到直流电压增益估算值Me: 式中,h、r、g、p为中间控制量;若检测到Me未发生变化则重复步骤2;若检测到Me发生变化,需要再判断输出电压Vo是否发生变化;若输出电压Vo发生变化,则重复步骤2;若输出电压Vo未发生变化,则判定输入电压Vin发生变化,进入步骤4;步骤4:记录输入电压Vin变化前的直流电压增益估算值和控制量并记录输入电压Vin变化后的直流电压增益估算值M′e,控制量的计算公式如下: 式中,为输入电压Vin发生变化前的占空比;步骤5:根据下式辨识谐振开关电容变换器的品质因数Qe: 步骤6:根据下式计算输入电压变化后,新稳态下占空比的估算值d′: 步骤7:将占空比增量前馈至闭环控制器的输出,实现占空比指令的阶跃跳变,占空比增量的计算公式如下:Δd=d′-d式中,Δd为占空比增量;步骤8:产生开关信号S1~S4。

全文数据:

权利要求:

百度查询: 温州医科大学 基于电压增益特性的谐振开关电容变换器前馈控制方法

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