[发明专利]一种高增益变换器的控制方法及控制电路

说明书

本发明公开了一种高增益变换器的控制电路，应用于一种高增益变换器的改进型电流模式控制回路，能够根据主电路的输入输出关系，通过计算预测负载的变化趋势，解决实际应用中因负载多变或难以测量造成传统电流模式控制的参考电感电流不准确的问题，从而提高系统的鲁棒性和稳定性。同时也公开了一种应用于上述高增益变换器的自适应控制方法，当负载发生剧烈变化，使系统静态工作点发生大幅度的改变导致控制失稳时，通过估计值感知电感电流变化趋势并改变控制电路的基准值，提高系统的动态性能与抗扰动能力；当所述高增益变换器的负载未知或难以测量时，也可以通过该控制方法对负载进行预测，保证电流模式控制方法对所述高增益变换器控制的鲁棒性。

技术领域

本发明涉及设备抗扰动技术领域，特别是涉及一种高增益变换器的控制方法及控制电路。

背景技术

随着经济的发展和科技的进步，化石能源被大量地开采利用，这在大大减少了地球化石能源储备的同时也不可避免地对环境造成了一定程度的污染，其中全球能源消耗大部分发生在城市，而其中将近一半来自城市交通燃烧的化石燃料。为了响应可持续发展的战略目标，一种以无噪音、获取便捷、无污染等等为目标的新能源动力系统得到了越来越多的关注。

此类新能源动力系统主要依靠直流供电，且对其负载两端电压幅值有着非常高的要求；此外，由于此类新能源动力系统的复杂性和多变性，难以对其负载进行有效的建模，而无法将负载值有效地给到为此类动力系统提供电压的高增益变换器的闭环控制参数中，导致控制器对系统无法快速跟踪扰动响应。因此，如何为其提供所需的高电压以及如何对其进行稳定、有效的控制是本领域技术人员目前需要解决的问题。

发明内容

本发明的目的是为高增益变换器提供一种控制方法及控制电路，在负载未知的情况下也可以对上述高增益变换器输出电压进行稳定的控制，消除负载发生变化对高增益变换器系统稳定性造成的影响，提高了高增益变换器的控制电路的动态性能。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种高增益变换器的控制电路，所述高增益变换器为负载输出较高的直流电压，可以在不用事先获取负载信息的情况下使得输出电压跟随给定参考值，包括：

输入端与所述高增益变换器中一个电感串联的电流获取电路，用于采集所述电感的电流值，所述电感的实际电流值/所述电流获取电路采集的电流值＝K_i，K_i为正实数；

输入端与负载并联的电压获取电路，用于采集负载两端的电压值，所述电压获取电路采集的电流值/负载两端实际的电压值＝K_v，K_v为正实数；

输入端与所述电压负载电路输出端连接的负载预测电路，用于在线预测所述高增益变换器输出端负载的阻抗值，将结果输出到控制电路运算后作为电感电流的参考值；

输入端分别与所述电流获取电路输出端、负载预测电路输出端连接的主控制电路，用于根据所述电感电流及所述负载预测值对所述可控开关进行自适应控制，以使所述高增益变换器在负载未知或负载变化时仍能够使得输出电压等于所需要的的电压参考值。

优选地，所述电流获取电路为霍尔电流传感器。

优选地，所述电压获取电路为霍尔电压传感器。

优选地，所述负载预测电路包括：

正相输入端与电压获取电路输出端连接，反相输入端与参考电压模块输出端连接的差分放大器，用于获得所述输出电压减去所述输出电压参考值的差值，并对该差值按一定比例进行放大，以根据电压误差值来得到控制电压，其中，比例放大系数为β；

输入端与比例放大器输出端连接的负载预测模块，用于根据所述控制电压进行数学运算，以对所述负载的值进行估计。

优选地，所述主控制电路包括：