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1、第47卷第9期电力电子技术Vo1.47,No.92013年9月PowerElectronicsSeptember2013开关变换器脉冲开/关调制技术钟曙,许建平,沙金,王金平(西南交通大学,磁浮技术与磁浮列车教育部重点实验室,四川成都610031)摘要:提出了开关变换器脉冲开/关调制(POM)技术。POM控制在时钟周期起始时刻采样变换器输出电压,并与参考电压比较,根据比较结果使主功率开关管完全导通或关断,从而控制变换器输出电压。以Buck变换器为例,分析了POM控制原理和特性。理论和实验表明提出的变换器瞬态响应速度快,轻载效率较高。关键
2、词:变换器;脉冲开关调制;瞬态响应;轻载效率中图分类号:TM46文献标识码:A文章编号:1000一lOOX(2O13)09—0107—02SwitchingConverterPulse0n/0fModulationTechniqueZHONGShu,XUJian—ping,SHAJin,.WANGJin—ping(KeyLaboratoryofMagneticSuspensionTechnologyandMaglevVehicle,MinistryofEducation,SouthwestJiaotongUnwersity,Chengd
3、u610031,China)Abstract:Pulseon/ofmodulation(POM)techniqueforswitchingconverterispresented.POMcontrollergeneratestheon/ofmodulationsignalthroughcomparingtheoutputvoltagewiththereferencevoltagetorealizethecontroloftheconve~er.Buckconve~erisusedasanexampletoillustratetheope
4、rationprincipleofPOMcontroltechnique.AnalysisandexperimentalresultsshowthatPOMcontrolhasfasttransientresponsespeedandhighlightloadeficiency.Keywords:conve~er;pulseon/ofmodulation;transientresponse;lightloadeficiencyFoundationProject:SupposedbyNationalNaturalScienceFounda
5、tionofChina(N0.51177140);TheFundament~ResearchFundsfortheCentralUniversities(No.2682013ZT20)1引言2P0M控制原理现代电子设备对开关变换器的鲁棒性、瞬态POId控制Buck变换器电路原理如图1a所特性及效率提出了更高要求Ⅲ。开关变换器普遍示.其中POM控制器包含比较器和D触发器,D采用脉冲宽度调制(PWM)或脉冲频率调制(PFM)触发由时钟信号同步触发,触发周期为。实现对输出电压的控制【。PWM存在轻载效率低、POM控制器调节过程为:采样输出电压
6、与参考动态响应速度较慢等缺点:PFM由于开关频率随电压比较,在触发时钟来临时,若uo>,则控输入电压及负载的变化而变化.增加了反馈控制制脉冲输出低电平,开关管关断,输出电压下环路和滤波电路的设计难度[3】。脉冲跨周期调制降;若tg<,则输出高电平,开关管导通,输主要应用于电感电流断续导电模式(DCM)开关出电压上升。通过逐时钟周期的开/关控制,使变换器,其应用范围受限。动态稳定在上下。POM控制Buck变换器工作相比传统PWM控制,POM控制无PI环节.波形如图1b所示。稳态工作时,由导通脉冲P曲具有控制简单、瞬态响应速度快的优点。在轻
7、载和关断脉冲组合而成,形成一个脉冲序列周期时,POM控制通过增加关断时钟周期、减少开关。用,分别表示内导通与关断时钟周动作次数、降低开关损耗,以提高转换效率。在此期总个数,则TM=(+)。当输入电压或负分析了POM控制Buck变换器工作原理。研究了载发生变化时,控制器通过调整内的导通与关其控制特性,实验结果验证了其可行性和优越性。断脉冲组合实现对变换器输出电压的控制。基金项目:国家自然科学基金(51177140);中央高校基本科研业务费专项资金(2682013ZT20)定稿日期:2013—07—31(a)电路原理(b)I作波形作者简介:
8、钟曙(1990一),男,湖南娄底人,硕士研究生,图1POM控制Buck变换器研究方向为开关电源控制技术。Fig.1POMcontrolledBuckconverter107开关变换器脉冲开/关调制技术3PO
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