[发明专利]高变比直流降压变换器的改进型恒定导通时间控制方法

说明书

本发明公开了一种高变比直流降压变换器的改进型恒定导通时间控制方法，属于直流降压变换器控制方法，该方法是基于带有耦合电感的直流降压变换器。本发明控制方法主要包括，导通定时器、电压误差放大电路、电压比较器、RS触发器、乘法器，通过输入端电压控制导通时间，开关管导通一定时间后关断，实现这个系统开关频率的恒定，输出电压与参考电压经过误差放大器放大得到误差信号，误差信号与负载电流作乘积生成电流参考信号，电感电流与参考信号比较，电感电流小于电感参考电流时，触发RS触发器，实现开关管的再次开通。本发明所采用的控制方法，实现了恒定导通时间控制的频率恒定，动态响应速度较快，能够有效减小输出负载发生阶跃变化时输出电压的过脉冲和欠脉冲。

技术领域

本发明涉及改进型恒定导通时间控制方法属于直流变换器技术领域。

背景技术

高变比降压直流变换器广泛应用于光伏发电储能系统中、不间断电源等领域，比较常规的直流降压变换器有BUCK电路，全桥直流降压变换器，传统非隔离型变换器比较难取得比较大的变换比，带有耦合电感的直流降压变换器能够实现高变比和高效率。

在控制方面，传统脉冲频率调制，主要是有恒定导通时间控制和恒定关断时间控制，在导通时间不变的条件控制开关频率来实现开关管的占空比调制，脉冲频率调制具有比脉宽调制更快的动态响应速度，在某些对电源精度不高的应用场合广泛应用，脉冲频率调制的稳定性受电容串联电阻的影响比较大，因此为了提高电源的稳定性和精确度需要对该方法继续优化改进。

发明内容

本发明目的是在提出一种适用于高变比直流降压变换器的改进型恒定导通时间控制技术，在继承恒定导通时间响应速度快的优点的同时，实现高变比直流降压变换器的导通频率相对稳定，同时提高抗负载扰动能力，降低由于负载发生阶跃变化时的输出电压波动。

本发明目的是通过一种控制电路来实现电感电流型恒定导通时间控制，具体组成为。

改进型恒定导通时间控制电路，由误差放大器、乘法器、电流传感器、电压比较器、RS触发器、导通定时器组成，其中输出电压经过和参考电压经过误差放大器得到误差电压U_ree，误差电压U_ree与电流传感器2的输出经乘法器做乘积，乘法器输出参考电流I_ref,参考电流I_ref与电压比较器正输入端相连接，电流传感器1与电压比较器负输入端相连接，电压比较器输出端和RS触发器S端相连接,RS触发器R端和导通定时器输出端相连接,输入电压和导通定时器输入端口1相连接,RS触发器Q端和开关管S₁相连接,端和导通定时器输入端口2相连接。

所述改进型恒定导通时间控制方法如下。

输出电压U₀和参考电压经过误差放大电路输出误差电压U_err，误差电压U_err和负载电流相乘得到参考电流I_ref，电感耦合电感L₂输出电流与参考电流进行比较，等效参考电流I_ref高于电感L₂电流，RS触发器触发开关管S₁，输入电压控制导通定时器导通时间，经过定时时间RS触发器复位，开关S₁关断，电路进入下一周期。

附图1所示恒定导通定时器由电压控制电流源gU_in、电流源I₀、开关S₀、电压比较器、参考电压U_TON组成，电压控制电流源gU_in、电流源I₀、电容C₀、开关管S₀并联，电容正极性端连接电压比较器正极性端，U_TON连接电压比较器负极性端。

根据上述技术方案形成的本发明具有以下优点:

(1)实现了恒定导通时间控制策略的的频率保持相对恒定。