DLR均流结构Buck并联系统稳定性分析模型.pdf

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1、第49卷第5期电力电子技术Vo1．49．No．52015年5月PowerElectronicsMay2015DLR均流结构Buck并联系统稳定性分析模型罗翔，马殿光，姚辰，唐厚君(上海交通大学，电气工程及自动化系，上海200240)摘要：为对双环调节(DLR)均流结构的Buck并联系统进行稳定性分析，提出一种基于系统Jacobian矩阵谱半径进行稳定性判定的等效模型。以DLR均流结构的Buck并联系统为研究对象，首先建立系统的状态空间方程，考虑到驱动信号为中心对称的PWM，经推导可得系统的离散化模型，当开关频率较高时，可简化得SUd,信号情况下的系统Jacobian矩阵，

2、据此，利用该矩阵谱半径小于l的稳定性判据，可得到控制参数的选取条件。通过对比理论分析结果、系统仿真和实验结果，验证了该分析方法的有效性和正确性。关键词：变换器；双环调节；并联系统；稳定性分析中图分类号：TM46文献标识码：A文章编号：1000—100X(2015)05—0049—03ModelforStabilityAnalysisofParalleledBuckConverterWithDLRStructureLUOXiang，MADian—guang，YAOChen，TANGHou-jun(Sh~ghaiJiaoTongUniversity，Shanghai20024

3、0，China)Abstract：Anequivalentmodelbasedonthespectralradiusofsystem’SJacobianmatrixisproposedforanalyzingthestabilityofparalleledBuckconve~erswithdualloopregulation(DLR)structuresimplyandefectively．Thesubjectin-vestigateisparalleldBuckconve~erswithDLRstructure．Thediscretemodelwhichconsider

4、edtheup-downPWMdriversignalisfounded．Thesystem’SJacobianmatrixissolvedaccordingtotheLineariterationmodelwhichissim-plifieddiscretemode1．Thesystemstabilityconditioncanbementionedbytheconvergencecriticalofmatrixiteration．Thevalidityofthemethodisapprovedbycomparingtheanalysisresult，systemsim

5、ulationandexperimentalresults．Keywords：convener；dualloopregulation；parallelsystem；stabilityanalysis1引言的条件与范围，该选取方法为DLR控制参数的设计提供了理论依据。随着模块化技术的发展与供电要求的提高。多台小功率电源的并联供电方案已被越来越多的2采用DLR均流结构Buck并联模型大功率设备所采用[11。由于供电电源一般是电压2．1系统结构与离散模型源输出形式，微小的个体差异将会导致各电源较图1示出由Ⅳ个Buck模块组成的并联变流大的输出电流偏差，故电源并联时需均流控制。目

6、系统的结构原理图，其中每个模块都采用DLR控前较为常用的有外环调节【2】、内环调节[3】和DLRt制结构。图中E为输入电压；V(i=1，2，⋯，Ⅳ)为3大类控制结构，DLR较前两者有更好的电压调半导体开关器件；VD为续流二极管；厶为电感；整特性、均流特性和动态响应特性．更能适应对动为电感的等效电阻；为电感电流；C为输出态均流特性要求高的场合【s一。故有更好的应用前电容；R。为输出电容的等效串联电阻：为负载景，但目前对DLR的研究大多侧重于应用研究，电阻；Uo为整个系统的输出电压；为参考目标而对其控制参数选取，特别是系统稳定性探讨等值；为参考电流，采用平均电流法获取，此时k

7、方面仍缺少较为深入的理论研究。为所有屯的平均值。在此以并联Buck变流器为例，建立DLR并联系统模型，该模型以中心对称的PWM为驱动信号，经简化后的线性迭代模型结合Jacobian矩阵谱半径稳定性判据，经推导得到控制参数选取定稿日期：2014—08—04作者简介：罗翔(1990一)，男，江西吉安人，硕士研究生，图1系统结构原理图研究方向为电力电子变换技术。Fig．1Systemstructureschematicdiagram49第49卷第5期电力电子技术Vo1．49，No．52015年5月PowerElectronicsMa