[发明专利]用于优化设置在用于升压转换器的调节回路中的数字调节器的运行的方法、调节回路和计算机程序产品

说明书

根据本发明提出一种用于优化数字调节器(30)的运行的方法，该数字调节器设置在用于升压转换器的调节回路(50)中。所述方法包括以下方法步骤：在所述升压转换器的运行中分析处理(S1)所述数字调节器(30)的至少一个输出参量。根据分析处理的至少一个输出参量估计(S2)所述调节回路(50)的对象(20)中的瞬态负载电阻值(R_L)。在所述升压转换器的运行中根据所估计的瞬态负载电阻值(R_L)调整(S3)所述数字调节器(30)的至少一个调节器系数。根据本发明，所述至少一个调节器系数的调整中的变化引起所述调节回路(50)中的单位增益频率的变化。此外，提供一种用于升压转换器的调节回路(50)，所述调节回路具有数字调节器(30)，所述调节回路设置用于执行根据本发明的方法的步骤。此外，提供一种具有能够被计算执行的程序代码的计算机程序产品，该程序代码用于执行根据本发明的方法。

技术领域

本发明涉及一种用于优化数字调节器的运行的方法，该数字调节器设置在用于升压转换器的调节回路中，该方法包括以下方法步骤：在升压转换器的运行中分析处理数字调节器的至少一个输出参量。根据分析处理的至少一个输出参量来估计调节回路的对象(Strecke)中的瞬态负载电阻值，以及在升压转换器的运行中根据所估计的瞬态负载电阻值来调整数字调节器的至少一个调节器系数。

背景技术

升压转换器——其也称为升压调节器(Hochsetzsteller)、步升转换器(英语step-up-converter)或增压转换器(英语boost-converter)——将输入电压U₁转换成更高的输出电压U₂。该升压转换器用于许多电池馈电的设备，在这些设备中——例如在笔记本电脑、移动电话或各种家用器具中，电子装置需要比电池电压更高的电压。图1中示出现有技术的升压转换器。那里示出的升压转换器1具有电感L、二极管Di、电容C和以预确定的时钟操控的开关装置S。

通常，升压转换器连接在如下调节回路中：在该调节回路中并且由该调节回路控制升压转换器的运行。如今，这种调节回路内的主要元件是所谓的数字调节器，借助该数字调节器可以在调节回路中准确地调整和调节升压转换器的运行。为了设计用于升压转换器的调节回路，对调节回路的对象进行建模。在此，升压转换器的、在建模范畴内待确定的所谓的对象传递函数(Streckeübertragungsfunktion)取决于调节回路的不同参数。这些系数例如尤其包括负载电阻、输出电压、输入电压以及输出转换器的LC滤波器值，其中，该负载电阻在调节回路的对象中由升压转换器馈电。因此，对于不同的系数值得出不同的对象传递函数，并且对于这些不同的对象传递函数得出上述调节器的不同最佳配置。在此，每个调节器配置由调节器的不同参数的确定调整得出，使得两个不同的调节器配置在至少一个调节器系数的不同调整方面彼此不同。

在所有(上述)参数中——这些参数的变化能够对调节回路的对象传递函数产生影响，负载电阻的变化对升压转换器的调节回路的对象传递函数具有最大影响。升压转换器的对象传递函数在极点/零点图中具有所谓的右半平面零点(RHPZ，Right-Half-Plane-Zero)，该右半平面零点对升压转换器的调节回路具有损害稳定性的影响。出于这个原因，在现有技术中，用于调节升压转换器的调节回路的单位增益频率(Transitfrequenz)f_T被选择得明显低于能够对应于右半平面零点的频率。然而，能够对应于右半平面零点的频率随着负载电阻的增大而移动至更高频率，这将会允许，与负载电阻较小的情况下相比，在负载电阻较大的情况下调节回路的单位增益频率f_T被选择得更大，由此可以实现更快的调节回路。