基于改进平均电流控制的交错型磁耦合DC-DC变换器研究.pdf

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1、第44卷第24期电力系统保护与控制V_01．44NO．242016年12月16日PowerSystemProtectionandControlDec．16．20l6DOI：10．7667／PSPC151821基于改进平均电流控制的交错型磁耦合DC．DC变换器研究陈东，王磊，赵君君(1．辽宁工程技术大学电气与控制工程学院，辽宁葫芦岛125105；2．浙江艾罗电源有限公司，浙江杭州31oooo)摘要：以多相交错型DC．DC变换器为研究对象，首先对变换器主电感进行磁集成研究，通过归一化等效电感分析，给出多相磁耦合电感设计准则。采用小信号对变换器Buck模式进行建模，推演出状态变量

2、到控制变量的传递函数。然后依据三相磁耦合变换器的开环特性，并结合平均电流控制的不足，设计出对应补偿网络，提出补偿电流环的改进平均电流控制策略。最后通过仿真和实验，证明了所提出的新型控制策略，较之传统控制方式，可优化系统稳态及暂态特性。同时，磁耦合电感设计还改善了相电流纹波，提高了变换器暂态电流响应速度。关键词：交错并联；磁耦合；小信号建模；改进平均电流控制ResearchofstaggeredparallelmagneticDC-DCconvertersbasedonimprovedaveragecurrentcontrolCHENDong，WANGLei，ZHAOJunj

3、un(1．CollegeofElectricalandControlEngineering，LiaoningTechnicalUniversity,Huludao125105，China；2．Zh@angSolaXPowerCo．，Ltd．，Hangzhou310000，China)Abstract：TakingtheheterogeneityinterlockingDC-DCconverterastheobjectofstudy,firstly,thispaperconductsthemagneticintegrationresearchonthemaininductan

4、ceoftheconvertegandproposesthedesigncriterionoftheheterogeneitymagneticcouplinginductancethroughtheanalysisofnormalizedequivalentinductance．TheresearchconductsthemodelbuildingoftheBuckmodeoftheconverterwiththesmall-signal，anddeducesthetransferfunctionfromthestatevariablestocontrolvariables

5、．Secondl~basedonboththeopen—loopfeaturesofthree—phasemagneticcouplingconverterandthedeficiencyofaveragecurrentcontrol，thecontrolstrategyoftheimprovedaveragecurrentforthebuckingcurrentloopisproposed．Finally,throughthesimulationandexperiment，itprovesthattheproposednewtypecontrolstrategyCanop

6、timizethestablestateandtransientbehaviorofthesystemcomparedwiththetraditionalcontrolmode．Meanwhile，thedesignofthemagneticcouplinginductancealsoimprovesthephasecurentripple，aswellasenhancestheresponsespeedofthetransientcurrentoftheconverteLThisworkissupportedbyNmionalNaturalScienceFoundatio

7、nofChina(No．51274118)．Keywords：staggeredparallel；magneticintegration；smallsignalmodeling；improvedaveragecurrentcontrol要实现新能源的综合消纳和高效利用，必须依赖储0引言能系统，以及可实现能量双向流动的功率变换器随着环境问题的日益突出和石化能源的过度装置。考虑新能源发电系统及储能系统对双向直流消耗，太阳能、风力、飞轮储能等分布式新能源发变换器的要求，可采用具有高输入输出电压变电受到各国追捧，得到了飞速