級聯(lián)DC-DC變換器結(jié)構(gòu)是直流分布式電源系統(tǒng)的常用形式,級聯(lián)系統(tǒng)中單獨(dú)設(shè)計(jì)的單個(gè)變換器能夠獨(dú)立穩(wěn)定運(yùn)行,但級聯(lián)后因源和負(fù)載變換器間相互作用可能引起整個(gè)系統(tǒng)的不穩(wěn)定。該文以Buck變換器級聯(lián)為例,通過狀態(tài)空間平均法建立大信號模型分析級聯(lián)系統(tǒng)的開環(huán)穩(wěn)定性,并據(jù)此確定能在全負(fù)載范圍內(nèi)穩(wěn)定的并聯(lián)電阻范圍;然后分析并聯(lián)電阻對級聯(lián)系統(tǒng)中源變換器輸出阻抗影響,在此基礎(chǔ)上提出一種基于并聯(lián)虛擬電阻的有源阻尼控制策略,以改善級聯(lián)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。該方法可在不影響源變換器的閉環(huán)動(dòng)態(tài)性能下,滿足與負(fù)載變換器輸入阻抗相匹配的穩(wěn)定要求。然后利用Lyapunov間接法得到該控制策略的穩(wěn)定性判據(jù),通過合理選擇并聯(lián)虛擬電阻可滿足整個(gè)系統(tǒng)穩(wěn)定。最后通過仿真和實(shí)驗(yàn)證了所提控制策略的有效性。 

【文章來源】：電工技術(shù)學(xué)報(bào). 2020,35(18)北大核心EICSCD

【文章頁數(shù)】：11 頁

【部分圖文】：

級聯(lián)系統(tǒng)

7 突減負(fù)載的實(shí)驗(yàn)波形

DC-DC變換器典型電壓閉環(huán)控制框圖如圖2所示[3]。圖2中，為占空比d對于輸入電流ig的開環(huán)傳遞函數(shù)，Gvd＿OL(s)為占空比d對于輸出電壓v的開環(huán)傳遞函數(shù)，為輸入電壓vg對于輸出電壓v的開環(huán)傳遞函數(shù)，為輸出電流i對于輸入電流ig的傳遞函數(shù)，Zin＿OL(s)為開環(huán)輸入阻抗，Zo＿OL(s)為開環(huán)輸出阻抗，其中Gcv(s)為控制器的傳遞函數(shù)，Gpwm(s)為PWM的傳遞函數(shù)，H(s)為采樣的傳遞函數(shù)。由輸入、輸出阻抗的定義Zin＿CL=vg/ig,Zo＿CL=v/i，可得它們的傳遞函數(shù)為式中，Tv為閉環(huán)環(huán)路增益，Tv=GcvGpwmHGvd＿OL;Zin＿CL為閉環(huán)輸入阻抗；Zo＿CL為閉環(huán)輸出阻抗。根據(jù)式（1）得到電壓閉環(huán)控制下Buck變換器輸入輸出阻抗傳遞函數(shù)為

【參考文獻(xiàn)】：
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