基于Superboost变化器的阻尼回路设计-中国期刊网

首页 > 《电力设备》 > 2018年10期 > 基于Superboost变化器的阻尼回路设计

（整期优先）网络出版时间：2018-10-20

作者: 江传奇刘俊良

电气工程 >电力系统及自动化

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基于Superboost变化器的阻尼回路设计

江传奇刘俊良

（北方民族大学电气信息工程学院宁夏银川750000）

摘要：本文利用状态空间平均法建立Superboost变换器的小信号模型，并进行动态分析，针对变换器阻尼前后的传递函数进行分析，利用劳斯判据计算得到阻尼后的阻尼参数设计的稳定条件，最后在PSIM软件中进行仿真验证。

关键词：Superboost变换器；传递函数；阻尼参数

0引言

在DC-DC变换器系统中，电流断续的拓扑结构具有电感电流纹波大的缺点，因此较少应用在对电能质量要求高的应用场合。在电流连续的放电拓扑中，Superboost变换器因为放电效率高，拓扑结构简单，较多应用于高效、高功率密度的电源系统中。目前，国内外关于Superboost变换器的文献较少。文献[1]对峰值电流控制下的Superboost变换器进行建模分析，得出其是一个非最小相位系统的结论。文献[2]对分立电感和耦合电感下Superboost变换器分别建模，并提出一种双环补偿方法，获得了较好的稳定性。文献[3]提出一种输入电压前馈控制方法，实现了输入电压至输出电压传递函数调整率为0。本文提出一种阻尼回路的设计方法，在中间电容两端并联一个阻尼网络，进行参数设计以保证传递函数无右半平面（RHP）零点并进行阻尼前后的仿真对比分析。

1Superboost变换器的动态分析

分立电感的Superboost变换器阻尼后的电路拓扑如图1所示。

图1Superboost变换器主电路拓扑

阻尼前后的状态方程如下所示

经过分离扰动变量及线性化，化简后得到阻尼前后小信号表达式分别如下所示。由于劳斯定理判断稳定性只需分析变换器传递函数的分子项，求得的分子项表达式分别为：图6加入阻尼回路电路的负载阶跃

由仿真结果可知，同样的PID参数控制之下，在变换器中没有阻尼回路时，在0.3秒负载发生阶跃，由50Ω突变为10Ω，系统产生震荡；而在加入阻尼回路之后，闭环系统在经过短暂的震荡后迅速恢复稳定状态。验证了引入阻尼回路后系统稳定性得到改善，且具有较好的抗干扰能力。

3结束语

针对Superboost变换器的不稳定性，本文通过添加阻尼回路，并对阻尼参数进行设计，使系统趋于稳定。仿真验证了参数的正确性以及引入阻尼回路后电路的抗干扰能力。

参考文献：

[1]SmmmaljarviT，LakbdariF，KarppanenM.Modellinganddynamiccharacterizationofpeak-current-mode-controlledsuperboostconverter[J].IETPowerElectronics，2008，1（4）：527-536.

[2]李冬辉，刘启进，姚乐乐.Super-boost电路的滑模控制[J].高电压技术，2016：3051-3058.

[3]贾鹏宇，李艳，王蓓蓓，等。高阶变换器拓扑的前馈控制研究[J].电工技术学报，2013，28（10）：195-205.

项目编号：YCX1767

项目名称：车载充电电源的EMC特性分析及其EMI滤波器研究

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