两级宽输入DCDC 变换器设计与建模分析.doc

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L2s/Ro L2C2s2电压控制器采用PID调节器，其传递函数Gvd2（s）=Gc（s）的表达式为：Gc（s）=Gcm（1 s/）（1 /s）（2）SG3525的电压型PWM控制电路。图5示出输入150V时变换器的外特性曲线。加至满载后，输出电压下降0.6V，变换器电压精度为2%，根据GJB1 s/p1412-94，航天地面低压直流电源电压精度应小于3%，满足要求。第46卷第2期2012年2月电力电子技术PowerElectronicsVol.46，No.2February2012元器件所承受的电流、电压应力与单级变换器中器件的应力相同，而前级直通又产生了固有损耗，因此在这种情况下两级变换器的效率仍低于单级变换器效率。当输入电压增加，两级变换器进入两级工作模式时，由于降低了后级电路的电压应力，图5变换器外特性曲线遏制了流过电路开关器件的电流有效值的增加，电路的固有损耗小于单级变换器的固有损耗，因此两级变换器效率高于单级变换器的效率。GJB1412-94规定，当影响量发生突变时，要求电路暂态恢复时间不超过1s，图6示出突加、突卸负载时输出电压的变化情况。由图可知，电路恢复稳定时间为3ms，均满足要求。5结论介绍了两级宽输入DC/DC变换器的工作原理，并通过建模分析，给出了输入突变和负载突变时的实验和仿真波形，验证了电路的稳定性。通过两级与单级/doc/fa5e0b4a336c1eb91a375d33.html变换器相关性能的对比，说明了双Buck级联式宽输入DC/DC变换器相比于单级式Buck变换器，降低了大范围变化的输入电压条件下器件的开关损耗及电压应力，且控制简单，能够图6负载突变时的输出电压、电流波形降低电路成本和延长使用寿命。将输入直接接在后级Buck电路的输入端，适当调整控制策略，两级宽输入变换器改造成单级变换器，此时器件参数、闭环控制策略均与两级变换器相同，且电压、电流均满足开关器件的额定参数，在300W和1W负载条件下分别测得两种变换器效率随输入电压的变化曲线，如图7所示。参考文献12张辉宽输入电压范围多路输出变换器概述J.中州煤炭，2009，31（7）：38-40BoYang，PengXu，LeeFC.RangeWindingforWideInputRangeFrontEndDC/DCConverterA.AppliedPowerElectronicsConferenceandExposition，APEC2001C.2001：476-480.3BabasakiT，IshibashiT，SakemiJ，etal.ImprovedAuto-tuningforWideInputVoltageRangeDigitalControlBuck-BoostDC/DCConverterA.ElectricalMachinesandSystems（ICEMS），2010InternationalConferenceC.2010：40-43.4图7单级与两级变换器效率比较黄剑峰，马皓Buck与推挽级联式DC/DC变换器的研究J.电力电子技术，2008，42（6）：30-32在轻载条件下，电路中电流很小，两级电路的固/doc/fa5e0b4a336c1eb91a375d33.html有损耗大于单级电路的固有损耗，即使在单级工作模式下，由于前级Buck电路的直通也会在电路中产生损耗，因此在输出功率为1W时，两种变换器的效率都很低，两级变换器的效率更低于单级变换器的效率。在重载条件下，电路中电流很大，当两级变换器工作在单级模式下时，后级电路5HuJ，PerreaultD，SagneriA，etal.HighFrequencyRe-sonantSEPICConverterwithWideInputandOutputVoltageRangesA.PowerElectronicsSpecialistConfer-ence，2008C.2008：99-102.67张卫平开关变换器的建模与控制M.北京：中国电力出版社，2006.孙扬声自动控制理论M.北京：中国电力出版社，2004.!2012年第10期“微型电网中的电力电子技术专辑”为更好地推进微电网中电力电子相关技术的研究与交流，电力电子技术杂志拟将2012年第10期辟为“微型电网中的电力电子技术