[发明专利]一种基于buck变换器的抗输入电压和抗负载波动的控制系统

说明书

本发明涉及一种基于buck变换器的抗输入电压和抗负载波动的控制系统，属于电路控制技术领域，解决了现有技术buck变换器抗干扰能力不强和系统响应速度慢的问题。所述系统，包括电流型单周期控制系统和buck变换器控制系统；所述电流型单周期控制系统，包括buck变换器，用于给所述buck变换器控制系统加入电流反馈，并接收所述buck变换器控制系统的补偿电压u_c；buck变换器控制系统，采用PID补偿网络对所述buck变换器进行补偿。实现了buck变换器抗扰动能力的增强和系统响应速度的变快。

技术领域

本发明涉及电路控制技术领域，尤其涉及一种基于buck变换器的抗输入电压和抗负载波动的控制系统。

背景技术

近年来科研工作者对buck变换器的控制策略进行了比较深入的分析，buck变换器作为一个恒值系统，抗扰动能力和系统响应的快速性是设计中的重要指标，现实应用中buck变换器的干扰源主要有输入电压扰动和输出负载扰动，要想提高他的抗干扰能力必须从这两方面入手。

有些文献提出采用输入电压前馈的控制方式可抑制输入电压的扰动，但是对负载的扰动抑制能力不强，采用闭环反馈的方式也可以抑制负载扰动，但是降低了系统的响应速度。

发明内容

鉴于上述的分析，本发明旨在提供一种基于buck变换器的抗输入电压和抗负载波动的控制系统，用以解决现有技术buck变换器抗扰动能力不强和系统响应速度慢的问题。

本发明提供一种基于buck变换器的抗输入电压和抗负载波动的控制系统，包括电流型单周期控制系统和buck变换器控制系统；

电流型单周期控制系统，包括buck变换器，用于给所述buck变换器控制系统加入电流反馈，并接收所述buck变换器控制系统的补偿电压u_c；

buck变换器控制系统，采用PID补偿网络对所述buck变换器进行补偿。

上述方案有益效果为：通过电流型单周期控制系统给buck变换器控制系统加入电流反馈，并接收所述buck变换器控制系统的补偿电压，buck变换器控制系统，采用PID对所述buck变换器进行补偿；实现了buck变换器抗干扰能力增强和系统系统响应速度加快。

进一步地，上述电流型单周期控制系统还包括可复位积分器INT、比较器CMP、RS触发器FF、驱动器DR；

补偿电压u_c接到比较器CMP的反相端，流过所述buck变换器中开关S_R的电流信号i_SR与所述buck变换器中二极管D_F两端的电压信号K_iu_ab之和接到可复位积分器INT的输入端；

可复位积分器INT的积分输出接CMP的同相端,CMP的输出接到RS触发器FF的复位端,RS触发器FF的置位端接时钟信号CLK，其同相输出端信号经过驱动器DR后得到开关管S_R的驱动信号Q_R,反相输出信号接INT的复位端,给INT复位；

每个周期开始时,CLK使FF置位,开关管SR导通,INT开始对CMP输入信号积分,当其输出达到u_c后,CMP的输出使FF复位,S_R关断,同时INT复位到零。

上述进一步技术方案的有益效果为：通过上述技术方案建立电流型单周期控制系统的电路模型。

进一步地，电流型单周期控制系统是基于输入电压的小信号模型实现的，

所述小信号模型公式为：