发明名称 减小Boost电力电子变换器输出电压纹波的方法
摘要 本发明提供一种减小Boost电力电子变换器输出电压纹波的方法:先计算电流参考值Iref,再计算参考电压值Vref,然后计算负载电阻最小值Rmin,并确定纹波电压vripple,最后在变换器负载电阻大于Rmin的前提下,变换器开关如下控制:测量输出电压vC,测量电感电流iL,当vC小于参考电压Vref且iL小于等于零时,控制开关闭合;测量电感电流iL,当iL大于参考电流Iref时,控制开关断开。本发明的有益效果是,能加快了变换器的输出电压响应速度,并减低了变换器输出电压纹波。
申请公布号 CN102647076A 申请公布日期 2012.08.22
申请号 CN201210096153.1 申请日期 2012.04.01
申请人 西安理工大学 发明人 李洁;郑婷;任海鹏
分类号 H02M1/14(2006.01)I 主分类号 H02M1/14(2006.01)I
代理机构 西安弘理专利事务所 61214 代理人 李娜
主权项 一种减小Boost电力电子变换器输出电压纹波的方法,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)的正极通过串联的第一电阻(rL)和电感(L)分别接第二电阻(rd)和第三电阻(rs),第三电阻(rs)与开关(S)串联,开关(S)接输入直流电源(E)的负极,第二电阻(rd)与二极管(D)串联,二极管(D)的负极分别接第四电阻(rc)和负载(R)的一端,第四电阻(rc)与电容(C)串联,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;其特征在于,所述减小Boost电力电子变换器输出电压纹波的方法,具体步骤为:步骤1,计算电流参考值Iref,其公式如下: <mrow> <msub> <mi>I</mi> <mi>ref</mi> </msub> <mo>=</mo> <msqrt> <mfrac> <mrow> <mn>2</mn> <mi>C</mi> </mrow> <mi>L</mi> </mfrac> <msub> <mi>V</mi> <mi>d</mi> </msub> <msub> <mi>v</mi> <mi>ripple</mi> </msub> </msqrt> </mrow>其中,C为电容(C)的电容值,L为电感(L)的电感值,Vd为输出的期望电压,vripple为电压纹波值;步骤2,计算参考电压值Vref,其公式如下: <mrow> <msub> <mi>V</mi> <mi>ref</mi> </msub> <mo>=</mo> <msub> <mrow> <mn>2</mn> <mi>V</mi> </mrow> <mi>d</mi> </msub> <mo>-</mo> <msub> <mi>V</mi> <mi>d</mi> </msub> <mi>exp</mi> <mrow> <mo>(</mo> <mfrac> <mrow> <mo>-</mo> <msub> <mi>LI</mi> <mi>ref</mi> </msub> </mrow> <mrow> <mi>E</mi> <mrow> <mo>(</mo> <mi>R</mi> <mo>+</mo> <msub> <mi>r</mi> <mi>C</mi> </msub> <mo>)</mo> </mrow> <mi>C</mi> </mrow> </mfrac> <mo>)</mo> </mrow> <mo>-</mo> <mfrac> <msub> <mi>v</mi> <mi>ripple</mi> </msub> <mn>2</mn> </mfrac> </mrow>其中,E为输入直流电源(E)的输入直流电压值,R为负载(R)的电阻值,rC为电容(C)串联电阻值;步骤3,计算负载电阻最小值Rmin,其公式如下: <mrow> <msub> <mi>R</mi> <mi>min</mi> </msub> <mo>=</mo> <mfrac> <mn>1</mn> <msqrt> <mfrac> <mrow> <mn>2</mn> <mi>C</mi> </mrow> <mi>L</mi> </mfrac> <mrow> <mo>(</mo> <msub> <mi>V</mi> <mi>d</mi> </msub> <mo>-</mo> <mi>E</mi> <mo>)</mo> </mrow> <msub> <mi>v</mi> <mi>ripple</mi> </msub> </msqrt> </mfrac> <mfrac> <mrow> <mrow> <mo>(</mo> <mn>2</mn> <msub> <mi>V</mi> <mi>d</mi> </msub> <mo>-</mo> <mi>E</mi> <mo>)</mo> </mrow> <msub> <mi>V</mi> <mi>d</mi> </msub> </mrow> <mi>E</mi> </mfrac> </mrow>步骤4,确定纹波电压vripple,其公式为vripple=vripple0+kp*e+ki*∫edt其中,e=Vd‑vC为输出电压的误差,vripple0为纹波电压设定初值,kp为比例系数,ki为积分系数,vC为输出电压值,t为时间;步骤5,在变换器负载电阻大于Rmin的前提下,变换器开关如下控制:5.1测量输出电压vC,测量电感电流iL,当vC小于参考电压Vref且iL小于等于零时,控制开关闭合;5.2测量电感电流iL,当iL大于参考电流Iref时,控制开关断开。
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