2016年5月25日第33卷第3期
通信电源茂术 Telecom PowerTechnology
中图分类号：TM46文献标识码：A
文章编号：1009-3664(2016)03-0001-02
May252016，Vol.33No.3
研制开发
电容电流型单周控制Buck变换器研究
邹彤阳
（四川大学电气信息学院，四川成都610065）
摘要：为解决单周控制DC-DC变接器抑制负载扰动能力弱的问题，提出了一种电容电流型单周控制方法。在传统单周控制的基础上，将电客电流引入单周控制器以改善动态负载性能。以Buck变换器为例，分析了电容电流型单周控制的工作原理，利用PSIM进行仿真，给出了相关仿真结果。仿真结果表明，电客电流型单周控制与传统单周控制相比具有更好的抗输入电压扰动能力和更好的动态负载性能，为研究单周控制提供了新思路。
关键词：单周控制；电容电流；Buck变换器
ResearchonIc-OCCControlledBuckConverter
ZOUTong-yang
(School of Electrical Engineering and Information, Sichuan University,Chengdu 610065,China)
Abstract: In order to solve the problem that the DC-DC converter's transient response is not satisfactory, a new type of capacitance current mode control method is proposed. On the basis of the traditional one cycle control, capacitance cur rent is introduced into one-cycle-control controller to improve the dynamic load performance, Taking the Buck converter as an example, the operation principle of the Ic-OCC control is analyzed and the simulation results are accomplished with PSIM software. The simulation results show that the Ic-OCC control has better anti input voltage disturbance capability and better dynamic load performance compared with the traditional one cycle control. It provides a new idea for the one cy-cle control research.
Key words: one cycle control; capacitance current; Buck converter
0引言
开关变换器是一类典型的非线性系统，针对此类非线性系统的非线性控制是越来越多的学者研究的重点，单周控制是其中热点之一[1-2]。
传统单周控制由于引人输电压前馈，能够在个开关周期内消除输人电压变化对输出的影响[3]。然而，由于控制电压是恒定值，无输出电压反馈，其动态负载性能很差。为改善动态负载性能，文献[4提出了一种引人输出电压反馈的改进单周控制方法，即PID OCC控制，但PID参数调试复杂。文献L5提出了-种电流单周控制方法，在一个开关周期内对电感电流(或开关管电流)进行积分，可以更快、更有效地控制开关管电流或输入电流的平均值，但对电流变化的瞬态响应速度较慢。文献[6]提出的输出电压微分单周控制，由于忽略了实际输出滤波电容ESR对于输出电压的影响，输出电压微分与实际电容电流存在一定的误差，在实际工作中易受到外界干扰，对于PCB板布局布线要求很高(7]
本文提出了一种电容电流型单周控制方法，即Ic
OCC。在将二极管两端电压引人单周控制器的同时，引人电容电流，以改善动态负载性能。本文阐述Ic OCC控制Buck变换器的工作原理，分别对输入扰动和负载扰动进行了仿真，并对结果进行对比分析。仿真结果表明，Ic-OCC控制比传统单周控制具有更好的
抗输人电压扰动能力和更好的动态负载性能。收稿日期：2015-12-16
作者简介：邹形阳(1991-)，男，硕士研究生，研究方向为开关变换器控制技术。
万方数据
1Ic-OCC控制工作原理
Ic-OCC控制Buck变换器原理如图1所示，该电路由主电路和单周控制电路(虚线框内电路)两部分组成。在传统单周控制的基础上，将电容电流引人单周控制器以改善动态负载性能。在每个周期开始时刻，时钟脉冲信号CLK使触发器FF置位，功率开关管Sk 导通，积分器INT开始对其输人信号积分，当其输出达到uc后，比较器CMP的输出使触发器复位，功率开关管S关断，同时可快速复位积分器INT复位到零。由于负载信息的变化完全体现在输出支路上，将输出电容电流信号R;ic引人积分器INT的输人端，负载变化必然会引起电容电流变化，INT发出相应变化改变占空比，从而提高动态负载性能。
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图1lc-OCC控制Buck变换器
积分器INT的积分时间常数T与时钟信号CLK
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