[发明专利]升压斩波电路的控制方法和装置、分数阶电容的逼近电路

说明书

本发明公开了一种升压斩波电路的控制方法和装置、分数阶电容的逼近电路。其中，该方法包括：获取预设的参考值，其中，参考值包括参考电压和根据参考电压确定参考电流；获取当前周期内升压斩波电路的运行参数，运行参数至少包括：电流上升斜率、电流下降斜率和电感电流，升压斩波电路的电容为阶数大于1的第一分数阶电容；获取当前周期内升压斩波电路的当前控制参数，并根据参考值、当前周期内的运行参数和当前控制参数，确定升压斩波电路在下一个周期内的目标控制参数，其中，控制参数为用于控制开关器件通断的占空比，开关器件用于控制电感在充电状态和放电状态之间切换。本发明解决了现有技术中Boost变换器有时难以达到预期的控制效果的技术问题。

技术领域

本发明涉及电路领域，具体而言，涉及一种升压斩波电路的控制方法和装置、分数阶电容的逼近电路。

背景技术

升压斩波电路(下述Boost变换器)是一种开关器件直流升压电路，可以使输出电压比输入电压高，主要应用于直流电动机传动、单相功率因数校正电路及其他交直流电源中。图1是一种升压斩波电路的示意图，结合图1所示，升压斩波电路工作时，首先假设电路中电感L值很大，电容C值也很大。当可控开关器件V处于通态时，电源E向电感L充电，充电电流基本恒定为I₁，同时电容C上的电压向负载供电。因为C值很大，基本能保持输出电压uo为恒值，记为Uo。设V处于通态的时间为t_on，当V处于断态时E和L共同向电容C充电并向负载提供能量。设V处于关断的时间为t_off，则在此期间电感L释放的能量为(Uo-E)I₁t_off。当电路工作于稳态时，一个周期T中电感L积蓄的能量与释放的能量相等。

目前，通常在升压斩波电路中使用整数阶器件，但电感电容等器件由于损耗、饱和等原因表现为分数阶特性，因此导致升压斩波电路电路的控制精确度较低，有时难以达到预期的控制效果的问题。

针对现有技术中Boost变换器有时难以达到预期的控制效果的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

发明内容

本发明实施例提供了一种升压斩波电路的控制方法和装置、分数阶电容的逼近电路，以至少解决现有技术中Boost变换器有时难以达到预期的控制效果的技术问题。

根据本发明实施例的一个方面，提供了一种升压斩波电路的控制方法，包括：获取预设的参考值，其中，参考值包括参考电压和根据参考电压确定参考电流；获取当前周期内升压斩波电路的运行参数，其中，运行参数至少包括：电流上升斜率、电流下降斜率和电感电流，其中，升压斩波电路的电容为阶数大于1的第一分数阶电容；获取当前周期内升压斩波电路的当前控制参数，并根据参考值、当前周期内的运行参数和当前控制参数，确定升压斩波电路在下一个周期内的目标控制参数，其中，控制参数为用于控制开关器件通断的占空比，开关器件用于控制电感在充电状态和放电状态之间切换。

进一步地，第一分数阶电容由广义阻抗变换电路构成，广义阻抗变换电路包括第一运放、第二运放、第二分数阶电容、第三分数阶电容、第一电阻、第二电阻和第三电阻；其中，第二分数阶电容、第一电阻、第三分数阶电容、第二电阻和第三电阻依次串联接入电容的输入端和输出端；第一运放的同相输入端接入第一分数阶电容的输入端，第一运放的反相输入端接入第一电阻和第三分数阶电容之间，第一运放的输出端接入第三分数阶电容和第二电阻之间；第二运放的同相输入端为第一分数阶电容的输出端，第二运放的反相输入端接入第一电阻和第三分数阶电容之间，第一运放的输出端接入第二分数阶电容和第一电阻之间；第二分数阶电容和第三分数阶电容的阶数小于1，第一分数阶电容的阶数为第二分数阶电容和第三分数阶电容的阶数之和。

进一步地，第二分数阶电容的逼近电路包括：n个串联的模拟电容单元，其中，每个模拟电容单元包括一个电阻和一个与电阻并联的电容。

进一步地，获取预设的参考值，包括：获取参考电压；获取升压斩波电路的实际输出电压；基于实际输出电压和参考电压，通过比例积分控制器得到参考电流。