微纳卫星用可扩展MPPT功率调节器稳定性分析

发布时间：2024-11-18 22:26

　　 针对微纳卫星多电压体系的功率变换需求,提出了一种输出串并联型的最大功率点跟踪(MPPT)功率调节器,相较于传统的集中式MPPT功率调节器,该调节器具有拓展灵活、模块化程度高的优点。首先介绍了基本功率调节单元(PRU)的电路结构,分析了其工作原理,并给出了输出串并联拓展的示意图;然后分别使用李雅普诺夫判据和Middlebrook阻抗比判据分析了功率调节器输入侧和中间直流母线的稳定性,给出了稳定条件;最后以四路输出串联为例,仿真和实验验证了稳定性分析的有效性。

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【部分图文】：

图２?ＰＲＵ原理图??Ｆｉｇ．?２?Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ＰＲＵ??ＰＲＵ的控制电路存在两种控制模式：ＭＰＰＴ模??式和保护模式

２?Ｉｃ丨?Ｚｍ?－Ｖｋ，?Ｌ，ｃ／?力力’??根据李雅普诺夫判据，当两特征根均为负时，??才能保证系统稳定。??在ＭＰＰｒ模式下，可近似认为ＰＲＵ输入侧线??性恒压，即／２＇＝０。此时状态方程的特征根为：??：士??Ａ，??４??Ｘｃ，??（５）??由于／／＜０，此时稳定条件必....

图４输入侧等效电路图??Ｆｉｇ．?４?Ｅｑｕｉｖａｌｅｎｔ?ｃｉｒｃｕｉｔ?ｏｆ?ｉｎｐｕｔ??

微纳卫星用可扩展ＭＰＰＴ功率调节器稳定性分析??图１扰动观察法实现原理??Ｆｉｇ．?１?Ｒｅａｌｉｚａｔｉｏｎ?ｐｒｉｎｃｉｐｌｅ?ｏｆ?ｐｅｒｔｕｒｂａｔｉｏｎ?ｏｂｓｅｒｖａｔｉｏｎ?ｍｅｔｈｏｄ??３功率调节器稳定性分析??３．１?输入侧??将光伏电池寄生电容和ＰＲＵ输入电....

图６小信号模型??Ｆｉｇ．?６?Ｓｍａｌｌ?ｓｉｇｎａｌ?ｍｏｄｅｌｓ??

第５４卷第３期??２０２０年３月??电力电子技术??Ｐｏｗｅｒ?Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ??Ｖｏｌ．５４，?Ｎｏ．３??Ｍａｒｃｈ?２０２０??（ａ）Ｂｏｏｓｔ?电路?（ｂ）Ｂｕｃｋ?电路??图６小信号模型??Ｆｉｇ．?６?Ｓｍａｌｌ?ｓｉｇｎａｌ?ｍｏｄｅｌｓ??根据小信号模型，....

图７阻抗幅频特性图??Ｆｉｇ．?７?Ｍａｇｎｉｔｕｄｅ－ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ?ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ｉｍｐｅｄａｎｃｅ??

??（７）??ＬＣｓ２＋Ｌｓ／Ｒ＋（ｌ－Ｄ）２??式（８）给出了?Ｂｕｃｋ电路的开环输入阻抗，其??中?ｉ＇＝４＿７?（ｘＨ，Ｃ＇＝２２?（ｘＦ，输入电压?１４．４?Ｖ，输出电??压３．３?Ｖ，输出功率９．９?Ｗ。??Ｒ＇?Ｌ＇Ｃ＇ｓ２＋Ｌ＇ｓ／Ｒ＇＋＼??Ｚ；（ｓ）?＝?－??....

本文编号：4012204