DC变换器输出阻抗优化设计.pdfVIP

2007年 8 月 电工 技 术 学 报 Vo1.22 No.8 第22卷第8期 TRANSACTIONSOFCHINAELECTROTECHNICALSOCIETY Aug. 2007 电压控制型BuckDC/DC变换器输出 阻抗优化设计 王建华 ‘张方华 ‘龚春英 ‘陈小平 “ (I.南京航空航天大学自动化学院 南京 210016 2.雅达电源科技 (南京)有限公司 南京 210013) 摘要 提出了电压控制型BuckDC/DC变换器最优截止频率A选择，在此基础上给出了电压 控制型Buck变换器输出阻抗的优化设计准则:采用PI调节器或单极点双零点补偿器，当截止频 率满足最优截止频率选择时，能够有效抑制输出阻抗尖峰，从而确保系统良好的稳定与动态性能. 实验结果验证了理论分析的正确性。 关键词:输出阻抗 Buck变换器 截止频率 电压型控制 中图分类号:TM463 StudyofOutputImpedandceOptimizationforVoltageModeControl BuckDC/DCConverter WangJianhualZhangFanghualGongChunyinglChengXiaopingz (1.NanjingUniversityofAeronauticsAstronauticsNanjing 210016 China 2.ASTEC Nanjing 210013 China) Abstract Inthispaper,anoptimumcut-offfrequencyforvoltagemodecontrolBuckdc/dc converterispresented,andacriterionforoutputimpedanceoptimizationisgivenasfollows:withPI controllerorsingle-pole-double-zerocontroller,thepeakofoutputimpedanceisrestrainedeffectively basedontheoptimumcut-offfrequencycompensation,whichensuresgoodstabilityanddynamic performanceofconverters.Experimentalresultsverifiedthetheoreticalanalysis. Keywords:Outputimpedance,Buckconverter,cut-offfrequency,voltagemodecontrol 于指导滤波器与DC/DC变换器、DC/DC变换器与 1 引言 DC/DC变换器、滤波器与PFC整流器以及PFC整 变换器之间的相互作用是直流分布式电源系统 流器与DC/DC变换器系统设计，但诸多研究结果 设计与实现不可回避的问题之一。对于DC/DC变 大多仅给出一些定性结论[2-61，尚没有系统地给出定 换器而言，通常 DC/DC变换器都工作在某一恒定 量设计标准来指导变换器设计。考虑到变换器的输 输入输出电压，存在着稳定工作点，因此小信号模 入输出阻抗模型的幅频相频特性，取决于变换器主 型线性化的手段是可行的。通过对平均线性化模型 电路参数与控制环路参数，恰巧可以与主电路参数 在某一稳定工作点附近作小信号扰动线性化处理， 设计以及控制器补偿设计并行进行，从而从源头解 获得变换器在频域的输入输出阻抗模型，进而基于 决系统的稳定性与动态性能的问