输出本安型准Z源Buck变换器CCM模式小信号建模与控制

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摘要针对一种新型的输出本安型准Z源Buck变换器拓扑, 推导了其四阶动态模型, 分析了由准Z源网络参数造成的非主导极点变化对整个高阶系统性能的影响。证明了当准Z源网络参数L₁、C₁远小于常规变换器滤波网络参数LC时, 准Z源Buck变换器具有与常规Buck变换器近似相同的开环频率特性, 因此可以按常规Buck变换器控制器设计方法完成准Z源Buck变换器控制器设计。论文最后通过实验验证了理论分析的正确性。

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	程红
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	葛标
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关键词 ：本质安全, 准Z源, Buck变换器, 小信号建模, 控制器设计

Abstract：To a novel output intrinsic safety Quasi-Z-Source(QZS) Buck converter, a 4-order dynamic model is derived. The variance of the non-dominant poles caused by the change of the QZS network parameters and its influence to the high order system performance are analyzed. It is verified that, when the QZS network parameters L₁, C₁ are much smaller than conventional Buck converter LC filter network parameters, the two kinds converters have the similar open-loop frequency characteristics. Therefore, the conventional Buck converter compensator design method can be used directly to design the controller of the QZS Buck Converter. Finally, the experiment results are given which verify the correctness of the above analysis.

Key words： Intrinsic safety quasi-Z-source Buck converter small signal modeling controller design

收稿日期: 2011-12-05 出版日期: 2014-03-25

PACS:

TN624

基金资助:国家自然科学基金（51077125）和中央高校基本科研业务费专项资金（2009KJ02, 2010YJ03）资助项目

作者简介: 程红女, 1966年生, 博士, 副教授, 研究方向为电力电子应用技术和电力电子设备监控技术。王聪男, 1955年生, 博士, 教授, 博士生导师, 研究方向为软开关电力电子变换技术、高压大功率电力电子变换器和电力电子技术在煤矿中的应用。

引用本文:

程红, 王聪, 葛标, 朱锦标. 输出本安型准Z源Buck变换器CCM模式小信号建模与控制[J]. 电工技术学报, 2013, 28(3): 222-227. Cheng Hong, Wang Cong, Ge Biao, Zhu Jinbiao. Small Signal Modeling and Control of the Output Intrinsic Safety Quasi-Z-Source Buck Converter in CCM. Transactions of China Electrotechnical Society, 2013, 28(3): 222-227.

链接本文:

http://dgjsxb.ces-transaction.com/CN/Y2013/V28/I3/222

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