非理想条件下CCM模式Boost变换器的分析.pdf

《非理想条件下CCM模式Boost变换器的分析.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、电气传动K自动化技术与应用》20l4年第33卷第2期ElectricalDrives非理想条件下CCM模式Boost变换器的分析侯文晶，王明彦(哈尔滨工业大学电气工程及自动化学院，黑龙江哈尔滨150001)摘要：本艾以r作r电流连续馍式的Boost型变换器为例，根据能最守恒原理并用三端升关器件模型{玄建r考虑电路元件的寄，t-：效f、以及”关元什的理想"关特性时的人信半均模型、DC~r14,信号电路模。对寄生参数的存存给系统性能带来的响进"J沦分析干【J仿真实验，分析与实验结果对进·步优化Boost型变换器性能具有很高的参考价值。

2、关键词：Boost犬变换器；【乜流连续模式；奇生效；舴想肝关；建模中分炎‘：TM934文献：A文章编号：1003724l(2014)02007305AnalysisofNon-IdealBoostSwitchingConverterinCCMOperationHOUWen-jing，WANGMing·yan(HarbinInstituteofTechnology，Harbin150001China)Abstract：ThispapertakesexampleonBoostconverterwithathree—terminalsw

3、itchingdevicemodeloperatinginthecontinuousconductionmode(CCM)，large—signalaveragemodel，DCanddynamicsmall—signalanalysisarediscussedbasedonthederivedmodelsofnon—idealaccordingtotheenergyconservationprinciple．Theoreticalanalysisandsimulationexperi—mentsrevealthattheimpo

4、rtanceofconsideringtheparasiticparameters，andtheeffectofthesizeofparasiticparametersofthesystem．Italsoprovidesanewideaandgreatpracticalvalueforoptimizingtheperformanceofswitchingconverters．Keywords：boostconverter；CCM：parasiticeffect；non—idealswitch；modeling1引言状态空间平均法和

5、以三端开关器件模型法、时间典型开关非线性的存在，导致电力电子开关变换器平均等效电路模型法为代表的电路平均法是目前分析的建模方法具有一定的特殊性与相对复杂性[11。尽管当开关变换器电路的主流分析方法。这两类方法最大的前在建模方面国内外已经取得了一定的研究成果，但是优势就在于使用简单，但是在建模过程中通常都忽略元在实际应用中，大多数情况下采用的建模方法仅仅局限器件的寄生参数以及开关器件的非理想开关特性，属于于状态空间平均法和电路平均法，而这两类方法在建模理想条件下开关变换器建模方法。过程中忽略了电路元件的寄生效应以及开关器件的非由文献

6、[3]可知，在不考虑寄生参数的情况下，分别理想开关特性，这样虽然给建模带来了很大的方便，但运用状态空间平均法、三端开关器件模型法、时间平均是给大电流低电压的系统分析带来了很大的偏差[21，本等效电路模型法所得到的大信号状态方程以及主要变文以工作于CCM模式下的Boost型变换器为例研究非量之间的小信号传递函数结果完全相同，区别在于后两理想变换器的建模问题。种方法是从电路拓扑结构出发，直接对电路中的非线性开关元件进行平均和线性化处理。相比于后两种方法，2CCM模式下Boost变换器建模当开关变换器结构比较复杂具有更多的开关状态和含2

7、．1理想Boost变换器模型有的储能元件较多时，状态空间平均法需要进行大量的运算，运用起来非常复杂，并不适合于控制系统的设计收稿日期：2013—06—04与动态性能分析。自动化技术与应用2014年第33卷第2期电气传动ElectricaIDrives等效为理想开关和正向导通压降D、正向导通电阻尺

8、D的串联，是滤波电感的等效串联电阻，月是滤波电容的等效串联电阻。L一2．2．1大信号电路模型Boost变换器在连续工作模式(CcM)下有两种开关模态：当S导通，Dl截止时L而AiL．=UI-(R+RL)，L(5)S的开关周期为导通时间为r

9、，占空比为及D=t／r)，当S截止，D1导通时L~．UI-Uo-UD-(Ro+RL(6)由式(5)、(6)可得⋯积LC志L]㈤Uo+UD十(D—Rs)lL2根据能量守恒原理，可以求得元器件寄生参数的等效平均稳态模型。S-当功率开关S导通时，功率开关