开关变换器脉冲序列控制技术研究

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1、西南交通大学硕士研究生学位论文第1页摘要随着对开关电源性能要求的不断提高，以线性控制理论为基础的PWM开关变换器在瞬态特性和鲁棒性等方面的缺陷逐渐受到人们的关注，为了提高开关电源的性能，有必要引入非线性控制等具有更优控制性能的新型控制方法。论文详细分析了开关变换器的脉冲序列(PulseTrain，PT)控制技术，以不连续导电模式开关变换器为控制对象，详细分析了电压型与电流型PT控制开关变换器的工作原理和工作特性，详细分析了PT控制DCM开关变换器的能量模型、脉冲组合及输出电压纹波特性，并进行了仿真

2、和实验验证。论文首次提出了开关变换器的跳周期调制(PulseSkipModulation，PSM)脉冲序列(PulseTrain，PT)控制技术，分析了基于输出电压纹波及负载电流控制的PSMPT控制开关变换器，提高了DCM开关变换器的轻载工作效率，通过仿真及实验结果对分析结果进行了验证。论文将PT控制应用于伪连续模式(PseudoContinuousConductionMode，PCCM)开关变换器，提高了开关变换器的带载能力。本文详细分析了PT控制PCCM开关变换器及其工作特性，通过仿真及实验验

3、证了该方法的有效性及理论分析的正确性。关键词：脉冲宽度调制；脉冲序列控制；不连续导电模式；跳周期调制；伪连续模式西南交通大学硕士研究生学位论文第lI页■鲁皇曼曼量舅皇皇曼量曼皇-?,---,．!ll皇置量曼皇舅曼舅AbstractWithhigherandhigherrequirementontheperformancesofswitchingpowersupply,linearcontroltechniquesofswitchingconveaersbasedontraditionalPulse

4、WidthModulation(PWM)areseriouslychallengedbytransientcharacteristicsandrobustnessresuirement．Inordertoenhancetheperformanceofswitchingpowersupply,itisnecessarytointroducenonlinearcontrolwimbettercontrolperformance．Anewnonlinearcontroltechnique，pulsetr

5、ain(PT)controltechniqueofswitchingdc—dcconvertersindiscontinuousconductionmode(DCM)isdescribedinthethesis．TheoperationprincipleandcharacteristicsofvolmgemodeandcurrentmodePTcontrolaleanalyzedindetail．Theenergymodel，controlpulsecombinationandoutputvolt

6、agerippleofPTcontrolledDCMswitchingde—deconvertersarealsoanalyzedindetail．Simulationandexperimentalresultsarepresentedtoverifythetheoreticalanalysisresults．AnovelcontrolmethodPulseSkipModulatedPulseTrain(PSMPT)controlispresentedinthisthesis．PSMPTwithV

7、oltageripplecontrol(VRC)andloadcurrentcontrol(LCC)areanalyzed．TheefficiencyatlightloadCanbeimprovedwithPSMPTcontr01．Theanalysisresultsaleverifiedthroughsimulationandexperimentalresults．PTcontroltechniqueisappliedtothecontrolofPseudoContinuousConductio

8、nMode(PCCM)swithingconverter,whichincreasestheloadcapacityoftheconVerteLThecontrolmethodisanalysisedindetailandthecontrolcircuitsaledesigned．Simulationandexperimentalresultsareperformedtoverifythetheoreticalanalysisresults．Keywords：PulseWidthM