[發明專利]一種提高開關電源切換控制精度的方法

有效

• 申請號: 201210093047.8
• 申請日: 2012-03-31
• 公開（公告）號: CN102629824A
• 公開（公告）日: 2012-08-08
• 發明（設計）人: 李潔;鄭婷;任海鵬
• 申請（專利權）人: 西安理工大學
• 主分類號: H02M3/10
• 分類號: H02M3/10;H02M1/14
• 代理公司: 西安弘理專利事務所 61214
• 代理人: 李娜

技術領域

本發明屬于開關電源切換控制方法技術領域，具體涉及一種提高開關電源切換控制精度的方法。

背景技術

開關電源是一種廣泛應用的電能變換裝置，開關電源的拓撲結構隨著開關的狀態不同而發生變化，呈現出典型的混雜系統特征，即在開關特定狀態時的連續狀態演化與開關的離散切換構成的系統。對于這樣的混雜系統，通過混雜自動機建立模型，并通過分析電路狀態變量的變化情況得到切換控制規律實現對開關電源的切換控制，可以避免傳統分析和設計方式的近似步驟，簡化分析和設計。本發明針對一種處于電流連續狀態的傳統控制方法存在穩態誤差的問題，提出了新的切換控制方法，提高了穩態精度。

發明內容

本發明的目的是提供一種提高開關電源切換控制精度的方法，以克服原切換控制方法輸出電壓精度低、輸出電壓穩態誤差大的問題。

本發明所采用的技術方案：一種提高開關電源切換控制精度的方法，該方法所基于的Boost電力電子變換器包括輸入直流電源E、電感L、二極管D、開關S、電容C和負載R；輸入直流電源E的正極通過電感L分別接開關S的一端和二極管D的正極，開關S的另一端接輸入直流電源E的負極，二極管D的負極分別接電容C的正極和負載R的一端，電容C的負極和負載R的另一端接輸入直流電源E的負極；

提高開關電源切換控制精度的方法，具體步驟為：

步驟1，

測量輸入直流電源E的輸入電壓V_in，電感L的電感電流i_L，輸出電壓v_o及負載R的電流i_R；

步驟2，

計算負載R的電阻：R＝v_o/i_R；

步驟3，

計算電感L的電流平均值I_L，其公式如下：

IL=(1+η)Vo2/VinR]]>

η＝k_pe+k_i∫edt

e＝V_o-v_o

其中，V_o為期望輸出電壓，V_in為輸入電壓，k_p為比例系數，k_i為積分系數，t為時間；

步驟4，

變換器開關S如下控制：

4.1當i_L/I_L＜v_o/V_o時，開關斷開；

4.2當i_L/I_L＞v_o/V_o時，開關閉合。

本發明的有益效果是，減小存在內阻情況下工作在電流連續工作狀態的變換器的輸出電壓的穩態誤差，同時加快了響應速度，減低了輸出電壓紋波，減小開關電源輸出電壓穩態誤差，提高開關電源切換控制精度。

附圖說明

圖1是Boost變換器電路原理圖；

圖2是電流連續工作模式下變換器的電感電流和輸出電壓穩態的波形圖；

圖3是在電流連續模式下且電路元件無內阻時，采用傳統切換控制方法，理想Boost變換器輸出的仿真圖；

圖4是在電流連續模式下且電路元件有內阻時，采用傳統切換控制方法和本發明控制方法控制Boost變換器的仿真對比圖；

圖5是電流連續模式下(實際電路元件都是有內阻的情況下)，采用傳統切換控制方法和本發明切換控制方法控制Boost變換器的實驗結果對比圖。

具體實施方式

1.被控對象