[发明专利]一种直流斩波电路控制系统、方法及装置

说明书

本发明涉及一种直流斩波电路控制系统、方法及装置，包括：直流斩波电路及其对应的控制器；所述直流斩波电路对应的控制器，用于根据直流斩波电路的输入电压、电感电流和输出电压控制直流斩波电路中的功率开关管；本发明提供的技术方案，为了解决单周期控制没有良好抗负载扰动特性的问题，加入输出反馈环节，把输入输出反馈耦合进控制环节，使其不仅能抗输入扰动更能抗输出侧负载扰动，从而具有良好的控制性能。

技术领域

本发明涉及电力电子变流领域，具体涉及一种直流斩波电路控制系统、方法及装置。

背景技术

新能源系统存在输出电压大范围的波动问题，问了解决这一问题对DC-DC变换器控制策略的输入干扰抑制能力提出了更为苛刻的要求，通常，DC-DC变换器的控制方法采用PID进行控制，但是由于变换器的非线性特征使得单纯的PID方法很难准确的实施控制。由此诸多非线性控制方法被人们提出并应用与DC-DC变换器的控制策略当中。比如单周期控制，模糊控制，滑膜变结构控制，专家控制以及神经网络控制等，在这些控制策略的基础上又衍生出诸多与PID相结合甚至多个非线性控制策略的结合。单周期控制利用开关变换器的非线性特征会让脉冲特征，较好的实现了电流平均值和脉冲电压得到即时控制，具有鲁棒性好、瞬态响应快、输入抑制能力强等特点。

但是单周期控制也存在缺陷，现有的单周期控制可以对开关变量的平均值即时控制具有良好的输入抗扰能力，但是因为没有输出反馈，无法做到对负载扰动的即时控制。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明加入输出反馈环节，把输入输出反馈耦合进控制环节，使其不仅能抗输入扰动更能抗输出侧负载扰动，从而具有良好的控制性能。

本发明的目的是采用下述技术方案实现的：

一种直流斩波电路控制系统，其改进之处在于，所述系统包括：直流斩波电路及其对应的控制器；

所述直流斩波电路对应的控制器，用于根据直流斩波电路的输入电压、电感电流和输出电压控制直流斩波电路中的功率开关管。

优选的，所述直流斩波电路包括：Buck电路、Boost电路、Buck-Boost电路、Cuk电路、Sepic电路或Zeta电路。

进一步的，所述Buck电路包括：可充放电直流电压源、功率开关管、续流二极管、电感、电容、电容等效电阻和负载；

所述可充放电直流电压源、续流二极管、串联的电容和电容等效电阻、负载依次并联；

所述可充放电直流电压源与续流二极管间连接有所述功率开关管；

所述续流二极管与串联的电容和电容等效电阻间连接有所述电感。

优选的，所述直流斩波电路对应的控制器包括：跨导放大器GM2、跨导放大器GM1、加法器SUM2、加法器SUM1、积分器INT、乘法器MUX1、乘法器MUX2、驱动器DR、SR触发器、比较器CMP、脉冲发生器CLK和误差放大器EA；

所述跨导放大器GM2的输入为直流斩波电路的输入电压；

所述跨导放大器GM1的输入为加法器SUM1的输出信号；

所述加法器SUM2的输入为跨导放大器GM2的输出信号和跨导放大器GM1的输出信号；

所述加法器SUM1的输入为乘法器MUX1的输出信号和乘法器MUX2的输出信号；

所述积分器INT的输入为SR触发器端的输出信号和加法器SUM2的输出信号；

所述乘法器MUX1的输入为直流斩波电路的电感电流；

所述乘法器MUX2的输入为直流斩波电路的输出电压；