一种改善开关电容变换器工作特性控制方法

《一种改善开关电容变换器工作特性控制方法》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、340西安理工大学学报JournalofXi’anUniversityofTechnology(2012)Vo1．28No．3文章编号：1006-4710(2012)03-0340-05一种改善开关电容变换器工作特性的控制方法刘庆丰，冷朝霞，王华民(西安理工大学自动化与信息工程学院，陕西西安710048)摘要：以实现开关电容变换器的低输出电压纹波和提高变换器轻载时的效率为目的，基于电容电荷的平衡原理，提出了一种脉冲序列对的变换器控制方式。分析了变换器在新型控制方式下的工作过程。通过研究开关电容变换器开关损耗和线路寄生参数损耗的特点，分析了新型控制方

2、式在实现低输出电压纹波时对变换器效率的改善作用。通过实验验证了新型控制方式对开关电容变换器工作特性的改善作用。关键词：开关电容；效率；损耗；纹波；脉冲序列中图分类号：TM46文献标志码：AAKindofControllingMethodtoImproveWOrkBehavriorsofSwitchedCapacitorConverterLIUQingfeng，LENGZhaoxia，WANGHuamin(FacuhyofAutomationandInformationEngineering，Xi’anUniversityofTechnology，X

3、i’an710048，China)Abstract：Withthepurposeofachievingthelowoutputvoltagerippleofswitchedcapacitorconvertorandimprovingtheconve~ereficiencyoperatingwithlightload，akindofcontrollingmethodoftwinplusesforswitchedcapacitorconverterbasedonthecapacitancechargebalanceprincipleissuggeste

4、dinthispaper．Theworkingprocessoftheconverterunderthenewtypeofcontrollingmethodisanalyzed．Theimprovedfunctionsofconverterefficiencyinthecaseofnewtypeofcontrollingmethodinachievingthelowoutputvoltagerippleareanalyzedviastudyingthecharacteristicsofswitchingenergylossandparasiticp

5、arame—terslossincircuityoftheswitchedcapacitorconverter．Theimprovedfunctionsofthenewtypeofcontrol-lingmethodupontheworkbehaviorsofswitchedcapacitorconverteraretestedviatheexperiments．Keywords：switchedcapacitor；efficiency；loss；voltageripple；pulsesequence随着电力电子技术的发展大量便携式设备的出的控制方

6、法是跳频控制和恒频控制，但跳频控制下现对开关电源在体积和重量上有了更进一步的要变换器的输出纹波会随着负载变化，恒频控制在负求。相对于传统的DC—DC变换器，开关电容变换器载较轻时变换器效率会降低。有着众多的优点，如体积小、重量轻、能降低电磁干本研究基于一阶推挽式开关电容变换器的工作扰等4。。文献[5-7]指出，开关电容变换器输出功特点，提出了一种脉冲序列控制方法，使开关电容变率越大则效率越高。为了解决变换器在输出功率较换器在负载的较大变化范围内具有较高的效率，及低时效率降低的问题，文献[8]提出了在不同的开较小的输出电压纹波。关电容变换器网络间切换

7、的工作方法，但这种方法1一阶推挽开关电容变换器的基本工作原理会增加变换器体积和硬件成本，控制逻辑也比较复杂，。图1是PWM型一阶推挽开关电容升压变换器为改善开关电容变换器的工作特性，采取不同示意图，其中为输人电压，为输出电压。S、S控制策略的变换器特性被分析研究。两种比较成熟是功率开关，VD、VD是二极管，C。是中间电容，收稿日期：2012-04-02作者简介：刘庆丰(1971-)，男，辽宁鞍山人，副教授，研究方向为电力电子技术及其应用。E-mail：liuqingfeng@xaut．edu．en。刘庆丰等：一种改善开关电容变换器工作特性的控制方法

8、341C是滤波电容，是负载，为电压反馈控制给定参考电压，k为反馈系数，D是稳态工作时S：的导通。占空比。。图3电压和驱动信