[发明专利]一种提高开关电源切换控制精度的方法

说明书

技术领域

本发明属于开关电源切换控制方法技术领域，具体涉及一种提高开关电源切换控制精度的方法。

背景技术

开关电源是一种广泛应用的电能变换装置，开关电源的拓扑结构随着开关的状态不同而发生变化，呈现出典型的混杂系统特征，即在开关特定状态时的连续状态演化与开关的离散切换构成的系统。对于这样的混杂系统，通过混杂自动机建立模型，并通过分析电路状态变量的变化情况得到切换控制规律实现对开关电源的切换控制，可以避免传统分析和设计方式的近似步骤，简化分析和设计。本发明针对一种处于电流连续状态的传统控制方法存在稳态误差的问题，提出了新的切换控制方法，提高了稳态精度。

发明内容

本发明的目的是提供一种提高开关电源切换控制精度的方法，以克服原切换控制方法输出电压精度低、输出电压稳态误差大的问题。

本发明所采用的技术方案：一种提高开关电源切换控制精度的方法，该方法所基于的Boost电力电子变换器包括输入直流电源E、电感L、二极管D、开关S、电容C和负载R；输入直流电源E的正极通过电感L分别接开关S的一端和二极管D的正极，开关S的另一端接输入直流电源E的负极，二极管D的负极分别接电容C的正极和负载R的一端，电容C的负极和负载R的另一端接输入直流电源E的负极；

提高开关电源切换控制精度的方法，具体步骤为：

步骤1，

测量输入直流电源E的输入电压V_in，电感L的电感电流i_L，输出电压v_o及负载R的电流i_R；

步骤2，

计算负载R的电阻：R＝v_o/i_R；

步骤3，

计算电感L的电流平均值I_L，其公式如下：

IL=(1+η)Vo2/VinR]]>

η＝k_pe+k_i∫edt

e＝V_o-v_o

其中，V_o为期望输出电压，V_in为输入电压，k_p为比例系数，k_i为积分系数，t为时间；

步骤4，

变换器开关S如下控制：

4.1当i_L/I_L＜v_o/V_o时，开关断开；

4.2当i_L/I_L＞v_o/V_o时，开关闭合。

本发明的有益效果是，减小存在内阻情况下工作在电流连续工作状态的变换器的输出电压的稳态误差，同时加快了响应速度，减低了输出电压纹波，减小开关电源输出电压稳态误差，提高开关电源切换控制精度。

附图说明

图1是Boost变换器电路原理图；

图2是电流连续工作模式下变换器的电感电流和输出电压稳态的波形图；

图3是在电流连续模式下且电路元件无内阻时，采用传统切换控制方法，理想Boost变换器输出的仿真图；

图4是在电流连续模式下且电路元件有内阻时，采用传统切换控制方法和本发明控制方法控制Boost变换器的仿真对比图；

图5是电流连续模式下(实际电路元件都是有内阻的情况下)，采用传统切换控制方法和本发明切换控制方法控制Boost变换器的实验结果对比图。

具体实施方式

1.被控对象