摘要：针对DC-DC变换器数学模型中的右半平面零点导致系统输出电压产生负调以及系统响应速度变慢等问题,提出了抑制负调电压的变换器参数设计原则。以Boost变换器为研究对象,分析了电感电流连续且电感完全供能模式(CCM-CISM)情况下负调电压产生的机理,将非最小相位系统占空比发生突变的暂态过程分为负调和超调两个阶段,根据负调电压数学模型分析了电感和电容对负调电压的影响,给出了抑制负调电压的电感和电容设计原则,对提高非最小相位系统暂态和稳态性能具有指导意义。仿真和实验验证了机理分析的正确性以及抑制负调电压参数设计的合理性。

摘要：工作在宽输入电压和宽负载范围的Boost变换器,由于右半平面零点所产生的负调电压导致系统暂态性能较差,因此有效地抑制负调电压是提高暂态性能的关键。建立Boost变换器工作在宽输入电压和宽负载全动态变化范围内的负调电压数学模型。给出衡量负调电压的性能指标及抑制须满足的约束条件。根据建模结果提出一种基于减小系统阻尼比来提高系统暂态性能的参数优化设计方法。仿真和实验结果验证了全动态范围负调电压建模结果的正确性,以及提高暂态性能方法的有效性和可行性,为提高工作在宽输入电压和宽负载范围内Boost变换器的暂态性能提供了一种有效的方法。

摘要：针对含有右半平面(RHP)零点的DC-DC变换器工作在宽负载范围时暂态响应速度慢、参数设计困难的问题,以Buck-Boost变换器为例,建立了其负调电压暂态数学模型,基于该模型对负调电压峰值时间和负载电阻之间的关系进行了分析。指出当负载电阻最小值小于临界负载电阻时,负调电压峰值时间随负载电阻的增大而增大;当负载电阻最小值大于临界负载电阻时,负调电压峰值时间随负载电阻的增大而减小;当负载电阻和临界负载电阻相等时,负调电压峰值时间达到极大值。根据负调电压峰值时间与负载电阻之间的关系,提出了含有RHP零点的宽负载范围Buck-Boost变换器的参数设计方法。实验结果表明:本文提出的参数设计方法可以有效地提高宽负载范围Buck-Boost变换器暂态响应速度。研究结果对含有RHP零点的宽负载范围DC-DC变换器的参数设计具有参考意义。

摘要：含有右半平面零点(RHPZ)的开关DC-DC变换器发生占空比突变时,暂态过程会出现负调现象,该现象会导致系统暂态性能变差,负调持续时间段系统易形成正反馈而出现不稳定现象,传统的频域法无法直接进行控制器设计,因此对其进行控制较最小相位系统困难的多。该文以含有RHPZ的Buck-Boost变换器为例,建立负调电压暂态数学模型,推导出衡量负调电压性能的表达式,依据该表达式与变换器参数之间的关系,给出抑制负调电压的参数设计方法。根据负调电压抑制后的系统暂态性能特点,并结合含有RHPZ开关DC-DC变换器电路拓扑的特点,提出限制占空比和频域法相结合的控制策略。实验结果表明,该控制策略具有良好的暂态和稳态性能。

摘要：单电感双输出(SIDO)Buck-Boost变换器其中一条支路控制/输出的暂态数学模型含有右半平面零点(RHPZ),因此,该变换器属于非最小相位系统,这使得变换器参数设计及控制变得复杂。针对此问题,首先,利用状态空间平均法建立SIDO Buck-Boost变换器电感电流连续导电模式控制/输出的暂态数学模型,发现变换器先导通支路控制/输出的暂态数学模型含有RHPZ。分析该变换器占空比突变暂态过程可知,先导通支路的输出电压存在负调现象。其次,建立含有负调现象的支路的内动态数学模型。基于此,该文提出对存在负调现象的支路采用电流控制,另一支路采用电压控制的方法。然后,以工作模式和输出纹波电压为约束条件,得到电感和电容的参数设计方法,进而结合劳斯-赫尔维兹判据得到控制参数的取值范围,同时应用特征根灵敏度对控制参数进行优化。最后,搭建仿真与实验平台。仿真及实验结果表明,该文所提控制方法较传统电压控制具有更优的暂态性能,且有效地抑制了输出支路间的交叉影响。