一种DC-DC变换器的混合控制方法

摘要

本发明公开了一种DC-DC变换器的混合控制方法，该方法包括以下步骤：建立DC-DC变换器的混合自动机模型；限制DC-DC变换器中电感电流的纹波大小来选取混合控制方法下的开关频率f；根据DC-DC变换器主电路的输入电压、负载电阻和输出电压期望值计算混合控制算法的边界条件，并判断DC-DC变换器应工作于哪一种模式：电感电流连续模式或者电感电流断续模式；根据状态变量与边界条件的比较结果，由DSP输出主电路开关管导通或者闭合的控制信号，驱动主电路工作。本发明使控制问题简化为边界选择问题，算法简单，能使DC-DC变换器以定频同时工作于CCM和DCM模式，具有动态响应速度快，稳态精度高等特点。

主权项

一种DC‑DC变换器的混合控制方法，其特征在于包括如下步骤：（1）建立能同时工作于电感电流连续模式（CCM）和电感电流断续模式（DCM）的DC‑DC变换器的混合自动机模型，根据DC‑DC变换器电感电流纹波的大小，得到同时工作于电感电流连续模式（CCM）和电感电流断续模式（DCM）且满足电感电流纹波要求的DC‑DC变换器的开关频率f， ；其中V_in为输入电压，V_o为DC‑DC变换器输出电压平均值，L为电感值，δ为给定的电感电流纹波；（2）计算出混合控制边界值：I_L、Δi_L和I_p，其中I_L为DC‑DC变换器中电感电流的平均值，Δi_L为CCM模式下电感电流的纹波值，I_p为DCM模式下电感电流的峰值；（3）通过逻辑判断，确定DC‑DC变换器的工作模式：若I_L>Δi_L，则DC‑DC变换器工作在CCM模式，反之，则工作在DCM模式；（4）根据状态变量与由DSP控制计算出的边界条件的比较结果，输出主电路开关管导通或者闭合的控制信号，驱动主电路工作；变换器工作于DCM模式时的边界转换条件GD₁₂、GD₂₃和GD₃₁；采用CCM模式所下选定的开关频率，得到DCM模式下电感电流峰值：                    所以边界条件GD₁₂：i_L≥I_p；GD₂₃：i_L=0；GD₃₁：v_o=V_o  ；所述状态变量为变换器中电感电流i_L和输出电压v_o。