CN115360892A - 一种应用于dc-dc变换器的低纹波控制方法 - Google Patents

一种应用于dc-dc变换器的低纹波控制方法 Download PDF

Info

Publication number
CN115360892A
CN115360892A CN202211191528.2A CN202211191528A CN115360892A CN 115360892 A CN115360892 A CN 115360892A CN 202211191528 A CN202211191528 A CN 202211191528A CN 115360892 A CN115360892 A CN 115360892A
Authority
CN
China
Prior art keywords
converter
ripple
voltage
gain
output
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN202211191528.2A
Other languages
English (en)
Other versions
CN115360892B (zh
Inventor
张桂东
蚁振宇
罗配明
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Guangdong University of Technology
Original Assignee
Guangdong University of Technology
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Guangdong University of Technology filed Critical Guangdong University of Technology
Priority to CN202211191528.2A priority Critical patent/CN115360892B/zh
Publication of CN115360892A publication Critical patent/CN115360892A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN115360892B publication Critical patent/CN115360892B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M1/00—Details of apparatus for conversion
    • H02M1/14—Arrangements for reducing ripples from dc input or output
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M1/00—Details of apparatus for conversion
    • H02M1/0003—Details of control, feedback or regulation circuits
    • H02M1/0009—Devices or circuits for detecting current in a converter
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M1/00—Details of apparatus for conversion
    • H02M1/0003—Details of control, feedback or regulation circuits
    • H02M1/0025—Arrangements for modifying reference values, feedback values or error values in the control loop of a converter
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M1/00—Details of apparatus for conversion
    • H02M1/0048—Circuits or arrangements for reducing losses
    • H02M1/0054—Transistor switching losses
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M1/00—Details of apparatus for conversion
    • H02M1/08—Circuits specially adapted for the generation of control voltages for semiconductor devices incorporated in static converters
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M3/00—Conversion of dc power input into dc power output
    • H02M3/02—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac
    • H02M3/04—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters
    • H02M3/10—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
    • H02M3/145—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal
    • H02M3/155—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only
    • H02M3/156—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only with automatic control of output voltage or current, e.g. switching regulators

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Dc-Dc Converters (AREA)

Abstract

本发明公开了一种应用于DC‑DC变换器的低纹波控制方法，由高增益变换器的输出电压来接近得到所需的负载输出电压，在基频f的高增益变换器开关频率较低的情况下，会产生较大纹波，通过多倍频nf于高增益变换器的纹波调节变换器及控制电路，对所述高增益变换器的电压纹波进行跟随控制，以加法或减法的运算电路，调节负载输出电压纹波。与高增益变换器直接输出产生的纹波相比，本发明的输出电压纹波显著减小，在保持所述变换器电路的控制电路的动态性能的前提下，提高了所述变换器电路的稳态性能。

Description

一种应用于DC-DC变换器的低纹波控制方法
技术领域
本发明涉及电力电子变换器技术领域，具体涉及一种应用于DC-DC变换器的低纹波控制方法。
背景技术
随着电力电子技术的进步,智能电器纷纷向高频化小型化方向发展,在提高人们生活水平的同时,也对电源提出更高的要求。DC-DC变换电源的输出通常带有一定的纹波，现有技术中对于减小纹波的方法通常有以下两种：第一种是采用较大的输出电容和电感，用来滤除输出纹波，但会带来系统体积增大的问题；第二种是采用交错并联的方式并联两个相同的变换器电路，但其需考虑均流控制，控制较为复杂。因此，如何降低DC-DC变换电源的输出纹波，且对其他性能影响较弱，甚至不影响其他性能，成为本领域技术人员迫切解决的问题。
发明内容
本发明的目的是为DC-DC变换器提供一种低纹波控制方法，由高增益变换器的输出电压来接近得到所需的负载输出电压，在高增益变换器开关频率f较低，纹波较大的情况下，通过多倍频于高增益变换器nf的纹波调节变换器及控制电路，对所述高增益变换器的电压纹波进行跟随控制，以加法或减法的运算电路，调节负载输出电压纹波，使得最终的输出电压纹波显著减小，在保持所述变换器电路的控制电路的动态性能的前提下，提高了所述变换器电路的稳态性能。
为解决上述技术问题，本发明提供了一种应用于DC-DC变换器的低纹波控制方法，所述DC-DC变换器为负载输出较高的直流电压，可以在高增益变换器开关频率较低，纹波较大的情况下，通过对纹波调节变换器进行控制，使纹波调节变换器的输出电压对高增益变换器的输出电压纹波进行跟随调节，最终使得负载输出电压纹波显著减小，该方法包括：
步骤S101：采集所述基频为f高增益变换器输出电容两侧电压V1；
步骤S102：通过高增益变换器控制电路，所述基频f的高增益变换器输出电压V1，接近所述期望的负载输出电压V0，但存在较大纹波ΔV1；
步骤S103：采集所述高增益变换器输出电容两侧电压V1、所述纹波调节变换器输出电容两侧电压V2以及所述纹波调节变换器储能电感电流IL；
步骤S104：通过纹波调节变换器控制电路，使所述多倍频nf的纹波调节变换器输出电压V2，跟随所述高增益变换器的纹波ΔV1；
步骤S105：通过加法运算或减法运算，得到所述期望的负载输出电压V0，使输出纹波显著减小。
优选地，步骤S101采集所述高增益变换器输出电容两侧电压用的传感器为霍尔电压传感器。
优选地，步骤S103采集所述高增益变换器输出电容两侧电压、所述纹波调节变换器输出电容两侧电压用的传感器为霍尔电压传感器，采集所述纹波调节变换器储能电感电流IL用的传感器为霍尔电流传感器。
优选地，步骤S102的过程具体为：
通过步骤S101，获得所述高增益变换器输出电容两侧电压V1；
通过高增益变换器控制电路，所述基频f的高增益变换器输出电压V1，接近所述期望的负载输出电压V0，但存在较大纹波ΔV1。
优选地，所述高增益变换器控制电路的过程具体为：
所述高增益变换器输出电容两侧电压V1与期望高增益变换器输出的参考电压值V1ref做比较得到误差信号V1e；根据误差信号V1e通过PI控制器进行调节产生占空比信号D1；占空比信号D1通过与基频f的三角波比较，输出频率为f的PWM波来控制开关管的合理开通与关断，得到所述高增益变换器输出电压V1。
优选地，步骤S104的过程具体为：
通过步骤S103，获得所述高增益变换器输出电容两侧电压V1、所述纹波调节变换器输出电容两侧电压V2以及所述纹波调节变换器储能电感电流IL；
通过纹波调节变换器控制电路，使所述多倍频nf的纹波调节变换器输出电压V2，跟随所述高增益变换器的纹波ΔV1。
优选地，所述纹波调节变换器控制电路的过程具体为：
所述高增益变换器输出电容两侧电压V1与期望负载输出的参考电压值V0ref做比较得到期望纹波调节变换器调节的参考电压值V2ref；所述纹波调节变换器输出电容两侧电压V2与期望纹波调节变换器调节的参考电压值V2ref做比较得到误差信号V2e；根据误差信号V2e通过PI控制器得到纹波调节变换器调节的参考电流值ILref；
所述纹波调节变换器电感电流IL与期望纹波调节变换器调节的参考电流值ILref做比较得到误差信号ILe；根据误差信号ILe通过PI控制器进行调节产生占空比信号D2；
占空比信号D2与多倍频nf的三角波比较，输出频率为nf的PWM波控制开关管的合理开通与关断，使所述纹波调节变换器输出电压V2跟随所述高增益变换器输出电压V1的纹波ΔV1，n≥10。
优选地，步骤S105的过程具体为：
通过加法运算电路或减法运算电路，得到所述期望的负载输出电压V0，使输出纹波大幅减小；
电路为加法运算电路，则负载输出电压V0＝V1+V2；
电路为减法运算电路，则负载输出电压V0＝V1-V2。
本发明实施例具有以下有益效果：
与现有的降低纹波的方法相比，本发明电路具有：较好地解决了所述变换器在高增益变换器开关频率低带来的纹波大的问题，以此可以减小输出电容和电感，减小电路的体积；减小高增益变换器的开关损耗，提高电路的效率；引入电压、电流双闭环反馈回路，能够对高增益变换器的电压进行更快速稳定的跟随控制。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下文对现有技术和实施例中所需要使用的附图作简单的介绍，下述附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来说，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明的一种应用于DC-DC变换器的低纹波控制方法；
图2为本发明的一种基于减法运算电路的低纹波控制电路结构示意图；
图3为本发明的一种基于加法运算电路的低纹波控制电路结构示意图；
图4为本发明提供的一种基于减法运算电路的低纹波控制方法过程流程图；
图5为本发明提供的一种基于减法运算电路的低纹波控制电路的输出波形图。
具体实施方式
本发明的核心是为DC-DC变换器提供一种低纹波控制方法，由高增益变换器的输出电压来接近得到所需的负载输出电压，在高增益变换器开关频率f较低，纹波较大的情况下，通过多倍频于高增益变换器nf的纹波调节变换器及控制电路，n≥10，对所述高增益变换器的电压纹波进行跟随控制，以加法或减法的运算电路，调节负载输出电压纹波，使得最终的输出电压纹波显著减小，在保持所述变换器电路的控制电路的动态性能的前提下，提高了所诉变换器电路的稳态性能。
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参照图1，图1为本发明提供的一种应用于DC-DC变换器的低纹波控制方法，所述DC-DC变换器为负载输出较高的直流电压，可以在高增益变换器开关频率较低，纹波较大的情况下，通过对纹波调节变换器进行控制，使纹波调节变换器的输出电压对高增益变换器的输出电压纹波进行跟随调节，最终使得负载输出电压纹波显著减小，该方法包括：
步骤S101：采集所述基频为f高增益变换器输出电容两侧电压V1；
步骤S102：通过高增益变换器控制电路，所述基频f的高增益变换器输出电压V1，接近所述期望的负载输出电压V0，但存在较大纹波ΔV1；
步骤S103：采集所述高增益变换器输出电容两侧电压V1、所述纹波调节变换器输出电容两侧电压V2以及所述纹波调节变换器储能电感电流IL；
步骤S104：通过纹波调节变换器控制电路，使所述多倍频nf的纹波调节变换器输出电压V2，跟随所述高增益变换器的纹波ΔV1；
步骤S105：通过加法运算或减法运算，得到所述期望的负载输出电压V0，使输出纹波显著减小。
步骤S101采集所述高增益变换器输出电容两侧电压用的传感器为霍尔电压传感器。
步骤S102的过程具体为：
通过步骤S101，获得所述高增益变换器输出电容两侧电压V1；
通过高增益变换器控制电路，所述基频f的高增益变换器输出电压V1，接近所述期望的负载输出电压V0，但存在较大纹波ΔV1。
所述高增益变换器控制电路的过程具体为：
所述高增益变换器输出电容两侧电压V1与期望高增益变换器输出的参考电压值V1ref做比较得到误差信号V1e；根据误差信号V1e通过PI控制器进行调节产生占空比信号D1；占空比信号D1通过与基频f的三角波比较，输出频率为f的PWM波来控制开关管的合理开通与关断，得到所述高增益变换器输出电压V1。
步骤S103采集所述高增益变换器输出电容两侧电压、所述纹波调节变换器输出电容两侧电压用的传感器为霍尔电压传感器，采集所述纹波调节变换器储能电感电流IL用的传感器为霍尔电流传感器。
步骤S104的过程具体为：
通过步骤S103，获得所述高增益变换器输出电容两侧电压V1、所述纹波调节变换器输出电容两侧电压V2以及所述纹波调节变换器储能电感电流IL；
通过纹波调节变换器控制电路，使所述多倍频nf的纹波调节变换器输出电压V2，跟随所述高增益变换器的纹波ΔV1。
所述纹波调节变换器控制电路的过程具体为：
所述高增益变换器输出电容两侧电压V1与期望负载输出的参考电压值V0ref做比较得到期望纹波调节变换器调节的参考电压值V2ref；所述纹波调节变换器输出电容两侧电压V2与期望纹波调节变换器调节的参考电压值V2ref做比较得到误差信号V2e；根据误差信号V2e通过PI控制器得到纹波调节变换器调节的参考电流值ILref；
所述纹波调节变换器电感电流IL与期望纹波调节变换器调节的参考电流值ILref做比较得到误差信号ILe；根据误差信号ILe通过PI控制器进行调节产生占空比信号D2；
占空比信号D2与多倍频nf的三角波比较，输出频率为nf的PWM波控制开关管的合理开通与关断，使所述纹波调节变换器输出电压V2跟随所述高增益变换器输出电压V1的纹波ΔV1，n≥10。
步骤S105的过程具体为：
通过加法运算电路或减法运算电路，得到所述期望的负载输出电压V0，使输出纹波大幅减小；
电路为加法运算电路，则负载输出电压V0＝V1+V2；
电路为减法运算电路，则负载输出电压V0＝V1-V2。
具体地，本申请提供的控制方法适用于所有高增益变换器，提到的高增益变换器可为增益高的DC-DC变换器，亦可为常规增益的DC-DC变换器。本申请提供的控制方法提到的纹波调节变换器，可为任意常规的DC-DC变换器，但为提高效率、减小成本以及控制难度，优选结构简单、开关器件单一、控制容易的降压型DC-DC变换器。
具体地，本申请提供的多倍频nf的纹波调节变换器的倍数n的值要大于或等于10，即nf≥10f；同时亦不能过大，要考虑电路元件支持多倍频nf的上限频率。
为了便于理解，本发明提供了一种基于减法运算电路的低纹波控制电路的实施例，请参照图2，图2为本发明提供的一种基于减法运算电路的低纹波控制电路结构示意图，图中包括：
输入端分别与所述高增益变换器的第一输出电容和纹波调节变换器的第二输出电容并联的电压获取电路，用于采集高增益变换器的第一输出电容两端的电压值V1、纹波调节变换器的第二输出电容的电压值V2，所述电容两端的实际电压值/所述电压获取电路采集的电压值＝Kv，Kv为正实数；
输入端分别与所述与纹波调节变换器中的储能电感串联的电流获取电路，用于采集流过所述储能电感的电流值IL，所述储能电感的实际电流值/所述电流获取电路采集的电流值＝Ki，Ki为正实数；
输入端与所述电压获取电路第一输出端连接的高增益变换器控制电路，用于根据所述电压获取电路输出端采集的电压值，对高增益变换器的第一可控开关进行控制，以使所述高增益变换器的输出电压V1等于所需要的参考电压V1ref，以及基频为f幅值为ΔV1的纹波；
输入端分别与所述电压获取电路第一输出端、第二输出端和所述电流获取电路输出端连接的纹波调节变换器控制电路，用于根据所述电压获取电路输出端采集的电压值和所述电流获取电路输出端采集的电流值，对纹波调节变换器的第二可控开关进行控制，以使所述纹波调节变换器的输出电压V2跟随所需要的参考电压V1-V0ref，使得所述DC-DC变换器的负载输出电压V0跟随给定的电压参考值V0ref。
所述DC-DC变换器控制电路中的高增益变换器控制电路包括：
正相输入端与电压获取电路第一输出端连接，负相输入端与高增益变换器参考电压模块输出端连接的第一加法器，用于获得所述高增益变换器的输出电压与所述高增益变换器参考电压V1ref的差值，并对该差值通过第一PI控制器进行调节，得到高增益变换器所需的第一可控开关的第一占空比D1；
输入端与所述高增益变换器控制电路输出端连接，输出端与所述高增益变换器的第一可控开关的控制端连接的第一PWM控制模块，用于在接收到所述第一占空比信号时输出控制电平给所述第一可控开关的驱动电路以控制所述第一可控开关的通断，并在每个开关周期更新所输出的第一占空比控制电平，得到纹波调节变换器输出电压V1。
所述DC-DC变换器控制电路中的纹波调节变换器控制电路包括：
正相输入端与所诉电压获取电路第一输出端连接，负相输入端与纹波调节变换器参考电压模块输出端连接的第二加法器，第二加法器的输出端与第三加法器的正相输入端连接；所述电压获取电路第二输出端与第三加法器的负相输入端连接，用于获得所述纹波调节变换器的输出电压与所述纹波调节变换器参考电压V1-V0ref的差值；第三加法器的输出端与第二PI控制器的输入端连接，通过第二PI控制器进行调节，输出端作为储能电感的电流参考值ILref，与第四加法器的正相输入端连接；
第四加法器的负相输入端与所述电流获取电路的输出端连接，用于获得所述高增益变换器的电感电流与第二PI控制器输出的参考电流值ILref的差值，并对该差值通过第三PI控制器进行调节；
输入端与所述纹波调节变换器控制电路输出端连接，输出端与所述纹波调节变换器的第二可控开关的控制端连接的第二PWM控制模块，用于在接收到所述第二占空比信号时输出控制电平给所述第二可控开关的驱动电路以控制所述第二可控开关的通断，并在每个开关周期更新所输出的第二占空比控制电平，得到纹波调节变换器多倍频nf的输出电压V2。
最终减法运算电路的负载输出电压为V0＝V1-V2。
具体地，本申请提供的控制电路适用于高增益变换器中的所有元器件在可控开关的一个开关周期内的平均值与输入电压和输出电压的平均值呈线性关系的高增益变换器，即，高增益变换器可建立状态空间平均模型。本发明中可控开关以N沟道场效应管为例，在实际应用中，用户可以根据实际需要来选择相应的可控开关，本申请在此不做特别限定。
为了便于理解，本发明还提供了一种基于加法运算电路的低纹波控制电路的实施例，请参照图3，图3为本发明提供的一种基于加法运算电路的低纹波控制电路结构示意图，加法运算电路的负载输出电压为V0＝V1+V2。
为了便于理解，本发明对基于减法运算电路的低纹波控制电法的过程进行了总结，提供了一个具体流程图，请参照图4，图4为本发明提供的一种基于减法运算电路的低纹波控制方法过程流程图；
请参照图5，图5为本发明提供的一种基于减法运算电路的低纹波控制电路的输出波形图。负载输出电压等于基频f的高增益变换器的输出电压减去多倍频nf的纹波调节变换器的输出电压，可以看到，负载输出电压V0的纹波显著减小。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的元件或模块必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为暗示或指示相对重要性。
除非另有明确的规定和限定，术语“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接连接，也可以通过中间媒介简介链接，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
以上所述，以上实施例仅用于说明本申请的技术方案，而非对其限制；对本发明所公开的实施例的上述说明，使本领域的专业技术人员能够使用或实现本发明，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些替换或者修改，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (7)

1.一种应用于DC-DC变换器的低纹波控制方法，由基频为f的高增益变换器，来逼近期望的负载输出电压，再通过多倍频nf的纹波调节变换器，n≥10，对高增益变换器的输出电压纹波进行跟随调节，使最终的负载输出电压纹波显著减小，其特征包括：
步骤S101：采集所述基频为f高增益变换器输出电容两侧电压V1；
步骤S102：通过高增益变换器控制电路，所述基频f的高增益变换器输出电压V1，接近所述期望的负载输出电压V0，但存在较大纹波ΔV1；
步骤S103：采集所述高增益变换器输出电容两侧电压V1、所述纹波调节变换器输出电容两侧电压V2以及所述纹波调节变换器储能电感电流IL；
步骤S104：通过纹波调节变换器控制电路，使所述多倍频nf的纹波调节变换器输出电压V2，跟随所述高增益变换器的纹波ΔV1；
步骤S105：通过加法运算或减法运算，得到所述期望的负载输出电压V0，使输出纹波显著减小。
2.根据权利要求1所述的应用于DC-DC变换器的低纹波控制方法，其特征在于，步骤S102的过程具体为：
通过步骤S101，获得所述高增益变换器输出电容两侧电压V1；
通过高增益变换器控制电路，所述基频f的高增益变换器输出电压V1，接近所述期望的负载输出电压V0，但存在较大纹波ΔV1。
3.根据权利要求1所述的高增益变换器控制电路，其特征在于，所述高增益变换器控制电路的过程具体为：
所述高增益变换器输出电容两侧电压V1与期望高增益变换器输出的参考电压值V1ref做比较得到误差信号V1e；根据误差信号V1e通过PI控制器进行调节产生占空比信号D1；占空比信号D1通过与基频f的三角波比较，输出频率为f的PWM波来控制开关管的合理开通与关断，得到所述高增益变换器输出电压V1。
4.根据权利要求1所述的应用于DC-DC变换器的低纹波控制方法，其特征在于，步骤S104的过程具体为：
通过步骤S103，获得所述高增益变换器输出电容两侧电压V1、所述纹波调节变换器输出电容两侧电压V2以及所述纹波调节变换器储能电感电流IL；
通过纹波调节变换器控制电路，使所述多倍频nf的纹波调节变换器输出电压V2，跟随所述高增益变换器的纹波ΔV1。
5.根据权利要求1所述的纹波调节变换器控制电路，其特征在于，所述纹波调节变换器控制电路的过程具体为：
所述高增益变换器输出电容两侧电压V1与期望负载输出的参考电压值V0ref做比较得到期望纹波调节变换器调节的参考电压值V2ref；所述纹波调节变换器输出电容两侧电压V2与期望纹波调节变换器调节的参考电压值V2ref做比较得到误差信号V2e；根据误差信号V2e通过PI控制器得到纹波调节变换器调节的参考电流值ILref；
所述纹波调节变换器电感电流IL与期望纹波调节变换器调节的参考电流值ILref做比较得到误差信号ILe；根据误差信号ILe通过PI控制器进行调节产生占空比信号D2；
占空比信号D2与多倍频nf的三角波比较，输出频率为nf的PWM波控制开关管的合理开通与关断，使所述纹波调节变换器输出电压V2跟随所述高增益变换器输出电压V1的纹波ΔV1，n≥10。
6.如权利要求1所述的应用于DC-DC变换器的低纹波控制方法，其特征在于，步骤S105的过程具体为：
通过加法运算电路或减法运算电路，得到所述期望的负载输出电压V0，使输出纹波大幅减小；
电路为加法运算电路，则负载输出电压V0＝V1+V2；
电路为减法运算电路，则负载输出电压V0＝V1-V2。
7.一种应用于DC-DC变换器的低纹波控制方法，其特征在于，通过权利要求1-6任一项所述的控制方法实现，其特征在于，包括：
由所述高增益变换器通过所述高增益变换器控制电路，得到具有基频f纹波ΔV1的所述高增益变换器输出电压V1，来逼近所述期望的负载输出电压V0；
所述多倍频nf的纹波调节变换器通过所述纹波调节变换器控制电路，以及加法或减法的运算电路，对所述高增益变换器的输出电压纹波进行跟随调节，使得最终的负载输出电压纹波显著减小。
CN202211191528.2A 2022-09-28 2022-09-28 一种应用于dc-dc变换器的低纹波控制方法 Active CN115360892B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202211191528.2A CN115360892B (zh) 2022-09-28 2022-09-28 一种应用于dc-dc变换器的低纹波控制方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202211191528.2A CN115360892B (zh) 2022-09-28 2022-09-28 一种应用于dc-dc变换器的低纹波控制方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN115360892A true CN115360892A (zh) 2022-11-18
CN115360892B CN115360892B (zh) 2023-03-28

Family

ID=84008733

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202211191528.2A Active CN115360892B (zh) 2022-09-28 2022-09-28 一种应用于dc-dc变换器的低纹波控制方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN115360892B (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115411915A (zh) * 2022-11-01 2022-11-29 深圳市恒运昌真空技术有限公司 电压纹波控制电路、方法及装置

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103490631A (zh) * 2013-09-16 2014-01-01 电子科技大学 一种dc-dc变换器
US20140176017A1 (en) * 2012-12-24 2014-06-26 Chengdu Monolithic Power Systems Co. Ltd. Power supply system, ripple suppression circuit and associated method
CN109004841A (zh) * 2018-07-20 2018-12-14 福建星云电子股份有限公司 Ac-dc-dc变换器及其双环前馈二次纹波抑制方法
CN110138214A (zh) * 2019-05-08 2019-08-16 浙江大学 基于分布式纹波自消除电路的模块化dc-dc变换器控制单元
CN112688545A (zh) * 2020-12-16 2021-04-20 河南海格经纬信息技术有限公司 一种ac/dc变换器的低输出纹波控制方法
CN113014090A (zh) * 2021-04-08 2021-06-22 广东工业大学 一种高增益变换器的控制方法及控制电路
CN113595415A (zh) * 2021-06-15 2021-11-02 袁源兰 一种ac/dc谐振变换器

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20140176017A1 (en) * 2012-12-24 2014-06-26 Chengdu Monolithic Power Systems Co. Ltd. Power supply system, ripple suppression circuit and associated method
CN103490631A (zh) * 2013-09-16 2014-01-01 电子科技大学 一种dc-dc变换器
CN109004841A (zh) * 2018-07-20 2018-12-14 福建星云电子股份有限公司 Ac-dc-dc变换器及其双环前馈二次纹波抑制方法
CN110138214A (zh) * 2019-05-08 2019-08-16 浙江大学 基于分布式纹波自消除电路的模块化dc-dc变换器控制单元
CN112688545A (zh) * 2020-12-16 2021-04-20 河南海格经纬信息技术有限公司 一种ac/dc变换器的低输出纹波控制方法
CN113014090A (zh) * 2021-04-08 2021-06-22 广东工业大学 一种高增益变换器的控制方法及控制电路
CN113595415A (zh) * 2021-06-15 2021-11-02 袁源兰 一种ac/dc谐振变换器

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115411915A (zh) * 2022-11-01 2022-11-29 深圳市恒运昌真空技术有限公司 电压纹波控制电路、方法及装置

Also Published As

Publication number Publication date
CN115360892B (zh) 2023-03-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101674016B (zh) 电源供应装置及均流控制方法
CN110212767B (zh) 实现llc谐振变换器多步调频的数字控制方法
CN102801329B (zh) 一种高效率、低损耗的交直流电源电路及其控制方法
CN110912405B (zh) 一种基于电压模式控制的四开关buck-boost变换器
CN109980918B (zh) 一种反向耦合高增益升压Cuk电路及其模糊控制方法
CN115360892B (zh) 一种应用于dc-dc变换器的低纹波控制方法
CN111245231B (zh) 软开关双向直流变换器的升压模式恒电压控制方法及电路
CN115051565A (zh) 双向半桥直流变换器并网逆变器及纹波控制方法
CN108712076A (zh) 一种燃料电池汽车dc/dc变换器结构及其控制方法
CN111224555A (zh) 一种llc谐振变换电路的宽范围输出控制方法
CN110707830A (zh) 基于交错并联Boost的高效无线电能传输系统
CN114583952A (zh) 一种用于储能系统的双向直流变换器及其控制方法
CN110768528A (zh) 一种用于非反向Buck-Boost电路工作模式平滑切换的控制方法
CN113422441A (zh) 一种电动汽车高效率稳压无线充电系统及其设计方法
CN115425851B (zh) 一种llc谐振变换器的控制方法
CN116613993A (zh) 一种谐振变换器的控制方法、电路及谐振变换器
CN112600272B (zh) 一种基于无线充电系统的恒流恒压控制方法及系统
CN113364294B (zh) 低电压应力和低输入电流纹波高增益变换器及控制方法
CN111130350B (zh) 软开关双向直流变换器的升压模式恒电流控制方法及电路
CN114583953A (zh) 一种零纹波储能双向变换器及其控制方法
CN111404384B (zh) 一种多级并联dc-dc变换器
CN113541487A (zh) 一种级联稳压正弦谐振的高压电源
Ishaq et al. Design of double closed-loop boost converter controller to reduce transient voltage dip for sudden load connection
CN116015072B (zh) 一种宽范围变换器的控制方法
CN117833686B (zh) 一种具有宽增益调节范围的llc谐振变换器控制系统

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant