Buck-Boost DC-DC变换器的是DC-DC变换器基本拓扑之一,可以实现升压降压,且输入电压与输出电压反相,又为反相变换器。为了改善提高Buck-Boost DC-DC变换器的性能,本课题提出了一种基于微处理器实现的数字电流滞环控制方法,此控制策略具体为根据输" />
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数字电流滞环控制的Buck-Boost DC-DC变换器

作　者: 强新娟
导　师: 程红丽；刘健
学　校: 西安科技大学
专　业: 电路与系统
关键词: 数字控制 电流滞环控制 Buck-Boost DC-DC变换器 DC-DC变换器
分类号: TM46
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要


DC-DC变换器 的学位论文">Buck-Boost DC-DC变换器的是DC-DC变换器基本拓扑之一,可以实现升压降压,且输入电压与输出电压反相,又为反相变换器。为了改善提高Buck-Boost DC-DC变换器的性能,本课题提出了一种基于微处理器实现的数字电流滞环控制方法,此控制策略具体为根据输入电压、输出电压、输出电流的采样信息及输出电压偏差反馈增益,计算出所需要的平均电感电流,并将电感电流控制在该平均电感电流的一个滞环宽度之内,当电感电流大于阈值上限时功率开关S关断,小于阈值下限时功率开关S导通。阐述了数字电流滞环控制方法理论,详细分析了输入电压突变和负载突变时输出电压的动态响应,给出了参数选择和设计考虑,在Simulink环境下以一个Buck-Boost变换器实例进行仿真实验,获得仿真数据及波形等仿真结果。最后以ARM—LPC2138为控制平台,制作了一台数字电流滞环控制的Buck-Boost DC-DC变换器,并进行了实验研究,对输入电压突变和负载突变时对输出电压的影响进行了实验验证,实验结果表明所提出的数字电流滞环控制方法是可行的,所进行的理论分析是正确的,该变换器的性能达到了设计指标。

全文目录


摘要  3-4
ABSTRACT  4-7
1 绪论  7-11
  1.1 开关电源背景  7
  1.2 开关电源发展现状及趋势  7-9
    1.2.1 开关电源发展现状  7-8
    1.2.2 开关电源发展趋势  8-9
  1.3 本文的研究内容  9-11
2 开关电源控制方法现状及研究  11-18
  2.1 引言  11
  2.2 基本的开关电源控制方法  11-12
    2.2.1 脉冲宽度调制方式PWM  11
    2.2.2 脉冲频率调制方式PFM  11-12
    2.2.3 混合调制方式  12
  2.3 PWM 型DC-DC 变换器的控制方法  12-15
    2.3.1 非线性PID 控制  13
    2.3.2 变结构控制  13-14
    2.3.3 神经网络鲁棒控制  14
    2.3.4 混沌控制  14-15
  2.4 开关电源数字控制方法研究  15-17
    2.4.1 开关电源数字控制技术分析  15-16
    2.4.2 开关电源数字控制的关键问题  16-17
  2.5 小结  17-18
3 Buck－Boost 变换器原理分析  18-28
  3.1 Buck-Boost 主电路拓扑和工作方式  18-21
    3.1.1 Buck-Boost 主电路拓扑  18
    3.1.2 电感电流连续时的工作原理和基本关系  18-20
    3.1.3 电感电流断续时的工作原理和基本关系  20-21
  3.2 Buck-Boost 变换器电感及输出纹波分析  21-25
    3.2.1 Buck-Boost 变换器的临界条件与临界电感  21-22
    3.2.2 Buck-Boost 变换器的电感与工作模式  22-23
    3.2.3 Buck-Boost 变换器的输出纹波电压  23-25
  3.3 滞环控制模式及小结  25-27
    3.3.1 滞环电压控制模式  25-26
    3.3.2 滞环电流控制模式  26-27
  3.4 小结  27-28
4 数字电流滞环控制的Buck-Boost DC-DC 变换器  28-45
  4.1 数字电流滞环控制的Buck-BoostDC-DC 变换器基本原理  28-29
    4.1.1 变换器组成  28
    4.1.2 变换器基本控制原理  28-29
  4.2 变换器状态分析  29-33
    4.2.1 稳态分析  29-30
    4.2.2 负载突降时的暂态分析  30-32
    4.2.3 负载突增时的暂态分析  32-33
    4.2.4 起动过程分析  33
  4.3 变换器设计  33-44
    4.3.1 控制平台选择  33-36
    4.3.2 器件选择  36-39
    4.3.3 系统电路的软件设计  39-44
  4.4 小结  44-45
5 数字电流滞环控制的Buck-Boost DC-DC 变换器仿真及实验验证  45-54
  5.1 Matlab/Simulink 仿真  45-46
    5.1.1 Matlab/Simulink 的介绍  45
    5.1.2 Simulink 在DC-DC 变换器仿真中的应用  45-46
  5.2 Buck-Boost DC-DC 变换器Maltab 仿真  46-50
    5.2.1 设计实例分析  46-48
    5.2.2 基于Matlab/Simulink 的Buck-boost 仿真  48-50
  5.3 实验结果及分析  50-53
  5.4 小结  53-54
6 结论  54-55
致谢  55-56
参考文献  56-59
附录  59-60

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中图分类: > 工业技术 > 电工技术 > 变压器、变流器及电抗器 > 变流器
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