数字控制原边反馈反激变换器动态性能优化设计

发布时间：2017-07-18 02:20

  本文关键词：数字控制原边反馈反激变换器动态性能优化设计

  更多相关文章： 数字控制 原边反馈反激变换器 动态性能 多模式控制 采样算法

【摘要】：数字控制多模式原边反馈反激式变换器由于成本低廉、结构简单、控制参数易于调节等优点,被广泛应用于消费电子产品电源方案中。但是与副边结构相比,原边结构的数字控制反激变换器负载切换过程中,电压过冲大且恢复时间长。本论文将针对此问题开展研究与设计,提升其动态响应性能。论文首先分析了传统采样方法在动态过程中采样跟随差,然后优化了采样算法,该算法在不同采样状态下分别采用不同的gap值计算方式,使系统在动态过程中也能准确地采样输出电压。其次通过分析传统多模式控制策略对动态响应的影响,设计了动态多模式控制算法,由于传统多模式控制的模式切换只能连续切换,切换过程时间长且过冲大,动态多模式控制算法在传统多模式控制算法的基础上增加了动态切换模式,改进了动态响应过程中模式切换的流程,使系统能够更加快速地过渡到合适的工作模式。最后在5V/1A的PSR反激变换器系统中验证了优化后的采样算法结合动态多模式控制算法对数字控制原边反馈反激式变换器动态性能的提升效果。实测表明,本论文所优化后的采样算法相比传统采样算法,在系统出现负载跳变时具有更好的跟踪效果。动态多模式控制算法结合优化后的采样算法,在保持系统其他特性不变的情况下,全负载跳变下最大上冲电压和下冲电压分别为0.192V和0.472V,上冲恢复时间为53.68ms,下冲恢复时间为1.29ms,实测结果满足设计指标要求。
【关键词】：数字控制 原边反馈反激变换器 动态性能 多模式控制 采样算法
【学位授予单位】：东南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TM46
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 第一章 绪论9-15
• 1.1 研究背景9-10
• 1.2 国内外研究现状10-11
• 1.3 论文研究内容和目标11-12
• 1.3.1 研究内容11-12
• 1.3.2 设计指标12
• 1.4 论文组织结构12-15
• 第二章 数字多模式PSR反激变换器基本原理与控制器结构15-27
• 2.1 基本工作原理15-18
• 2.2 多模式控制器基本原理18-22
• 2.2.1 采样模块基本原理18-20
• 2.2.2 模式控制模块基本原理20-22
• 2.3 提高动态响应性能的传统措施22-25
• 2.3.1 提高极轻载状态开关频率方法22-23
• 2.3.2 滞后量预测方法23-24
• 2.3.3 混合控制方法24-25
• 2.4 本章小结25-27
• 第三章 动态响应性能影响因素分析和优化方案27-37
• 3.1 采样算法对动态响应的影响和优化方案27-30
• 3.1.1 采样算法对动态响应的影响27-29
• 3.1.2 改进型采样算法原理分析29-30
• 3.2 多模式控制方式对动态响应的影响和优化方案30-36
• 3.2.1 多模式控制方式对动态响应的影响30-33
• 3.2.2 动态多模式算法原理分析33-36
• 3.3 本章小结36-37
• 第四章 动态响应改善算法实现与仿真37-53
• 4.1 改进型采样算法实现与仿真37-43
• 4.1.1 算法实现37-38
• 4.1.2 参数设计38-40
• 4.1.3 算法仿真40-43
• 4.2 采用改进型采样的动态多模式算法实现和仿真43-51
• 4.2.1 算法实现43-45
• 4.2.2 参数设计45-46
• 4.2.3 整体仿真验证46-51
• 4.3 本章小结51-53
• 第五章 动态响应改善算法系统验证53-61
• 5.1 硬件测试系统简介53-56
• 5.2 测试验证56-60
• 5.2.1 采样跟随性能测试与验证56
• 5.2.2 动态响应性能测试与验证56-60
• 5.2.3 总体测试结果60
• 5.3 本章小结60-61
• 第六章 总结与展望61-63
• 6.1 总结61
• 6.2 展望61-63
• 致谢63-65
• 参考文献65-69
• 硕士期间论文和成果69

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 孙定浩;;新建他激反激变换器方程及其解析解[J];控制工程;2002年02期

2 张兰红,陈道炼;反激变换器不同工作模式时的稳态分析与设计[J];盐城工学院学报(自然科学版);2002年04期

3 孙定浩;新建他激反激变换器方程及其解析解[J];航天控制;2002年03期

4 刘小光;尹华杰;;不连续模式反激变换器的基本原理和电路设计[J];电源世界;2004年11期

5 张晓峰;吕征宇;;多路输出反激变换器的假断续行为分析[J];电力电子技术;2006年04期

6 李永超;杨金明;李琳琳;;一种新型反激变换器的研究[J];微计算机信息;2006年35期

7 王平;朱斌;李天池;;多输出反激变换器交调性能分析[J];现代电子技术;2007年12期

8 高逊;;反激变换器不同工作模式时的稳态分析与设计[J];电子设计应用;2009年12期

9 胡烨;葛良安;林维明;;一种新型正反激变换器的研究[J];电力电子技术;2011年04期

10 张望;于月森;李世光;伍小杰;;恒流输出反激变换器分析[J];电源技术;2013年04期

中国重要会议论文全文数据库 前5条

1 高龙;章家岩;胡雪峰;胡兴柳;;一种适用于微型电网的输入并联输出串联反激变换器[A];第七届中国高校电力电子与电力传动学术年会论文集[C];2013年

2 孙兵;石玉;朱海;;基于LM5020的高频反激变换器设计[A];2008中国电工技术学会电力电子学会第十一届学术年会论文摘要集[C];2008年

3 张爱国;杨志飞;吴国营;李彬;;反激式拓扑中功率输出限制的分析与实现[A];第九届全国电技术节能学术会议论文集[C];2007年

4 卢增艺;陈为;;多通道交错并联反激变换器磁集成技术的研究[A];2008中国电工技术学会电力电子学会第十一届学术年会论文摘要集[C];2008年

5 钱海;于锁平;陈乾宏;;准谐振和同步整流技术在反激变换器中的应用[A];2008中国电工技术学会电力电子学会第十一届学术年会论文摘要集[C];2008年

中国博士学位论文全文数据库 前1条

1 许化民;单级功率因数校正技术[D];南京航空航天大学;2002年

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 何林;新型单端正—反激变换器的研究[D];西南交通大学;2015年

2 程松林;原边反馈反激变换器数字控制环路设计[D];东南大学;2015年

3 李昊;原边反馈反激变换器建模与动态优化[D];东南大学;2015年

4 袁冬冬;数字控制PSR反激变换器输出电压采样电路设计[D];东南大学;2015年

5 张明锋;软开关反激式LED驱动电源的研究[D];广东工业大学;2016年

6 瞿亚运;基于DSP的单原边绕组双输入反激变换器研究[D];南京航空航天大学;2015年

7 王经纬;原边反馈反激变换器电压采样电路的研究设计[D];西南交通大学;2016年

8 汪玉明;基于双向反激变换器的锂电池充放电设备研发[D];华南理工大学;2016年

9 杨凯;反激变换器闭环控制系统的动力学分析[D];广西大学;2016年

10 罗春李;基于反激变换器的无电解电容LED驱动电源研究[D];广西大学;2016年

，

本文编号：555603