SEPIC电路环路补偿研究.pdf

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1、SEPIC电路环路补偿研究Rese盯ch蚰L∞pCOmpe璐砌蛐of踮HCCircllit何军田胍J衄_ti粕；马志明姒Zlli—IIling(山东建筑大学机电工程学院，济南250101)(SchoolofMechanicalandEkctricalEn矛neering，Sh卸dongJi蚰zhuUnive玛ity，Ji，nan250101，China)摘要：SEPIc电路具有效率高、输出升降压、开关停止停振等优点，文章在分析sEPIc电路基本原理的基础上，利用电源环路控制理论，介绍了一种SEPIC转换器环路补偿参数的设计

2、方法，通过实验得出设计的sEPIc电路完全满足性能指标，动态性能良好，验证了理论设计的正确性。Abstr神t：ne：SEPICcircuithasmanyadvalltagessuchashighemciency，outputboost-buck，s佃tchstopandstopvibration．r111ispaperintmducesadesigllmet}Iodof100pcompe璐ationpammetersin山eSEPICconverter，whichusestlle出eoryofpowerloopcontI

3、Dlbasedont}leanalysisofSEPICcircuitbasicprinciple．’rhedesignedSEPICcircu“int11ispaperfullymeetsthepedbmanceindicators粕dhas900ddyn砌iepedbmance，whichverifiestllecorrectllessoftlIet11eorydesign．关键词：SEPIC；环路补偿；环路控制；直流一直流变换器l【eywords：singleendedprim奶7induct叫conveIter；1

4、00pcompensation；loopcontml；DC—DCconverter0引言经济的飞速发展，引起的一系统问题越来越不容忽视，比如环境污染、能源短缺等，面对这种形势，人们开始越来越多的选择绿色交通工具出行，与此同时电动汽车凭借安全、经济、清洁的特点开始受到人们越来越多的青睐，市场前景良好。’电动汽车驱动系统的组成部分包括电机和控制器，该系统是唯一的动力装置。其中控制模块和功率模块构成了控制器。但由于控制器的各个模块的器件电源都来自直流电源或电池，因此DC—DC转换器必不可少。通常电机控制器供电电源为8V到32V，

5、而控制器内部需要15V、12V及5V等稳定电源。因此，必须采用一种既能升压又能降压的转换器。在常用DC—DC转换器中，能够满足升压、降压的要求的转换器有很多，比如Buck—Boost，Cuk，SEPIC等，但由于这些传统的转换器存在变换后极性相反的问题，所以要想得到需要的数值，还需要在电路中加一个隔离变压器来修正，这无疑增加了转换器的成本和体积，面对这种形势，SEPIC应运而生，它不仅能够满足升压和降压需求，还不存在极性相反的问题。SEPIC电源转换电路作为一种开关模式的功率转换器，控制方法采用脉宽调制技术(PWM)，通过

6、闭环负反馈来改善开环系统的响应，达到期望的电源调整率、负载调整率及动态响应等要求【2】。由于环路设计容易受到各种客观因素的限制，造成一些不利后果，甚至影响整个电源的工作，因此环路设计至关重要，但设计中涉及到诸多方面，使得设计过程极其复杂，为简化设计，可采用波特图的方法完成补偿参数设计。本文以分块电路介绍环路参数的设计方法，利用波特作者简介：何军田(198l一)，男，山东青州人，工程师，本科，研究方向为机器人工程。图，为设计者选择元件参数提供依据，通过实验调试进行适当调整，可达到最佳的控制效果。1SEPlC电路基本原理SEP

7、IC转换器由一个有源功率开关，一个二极管，两个电感和两个电容组成，它是一个四阶非线性系统【31。反馈回路通常整合在转换器电路中以PWM方式调节输出电压。SEPIC电路的原理图如图1所示。由开关0、储能电感L。、k、储能电容C。、二极管D、滤波电容C2、负载电阻R和控制电路等组成。VR图lSEPIC斩波电路的原理图SEPIC斩波电路的基本工作原理是：当开关管Q受控制电路的脉冲信号触发而导通时，V。一L。—Q回路、C，一Q—L2回路同时导通，Ll和k储能。Q处于断态时，V。一L。—℃。一胁一负载(C：和R)回路及k一驴一负载回

8、路同时导通，此阶段V。和L1既向负载供电，同时也向C，充电，C．储存的能量在Q处于通态时向k转移。下面给出SEPIC斩波电路的输入输出关系和升降压原理：稳态时，一个周期T内电感L两端电压U。．对时间的积分为零，即fTuTdt=0J0“坠三里型g竺婴坠竖垡2翌望堡竺』墼竺型里二苎竺!!竺苎!!!!!竺!苎