commutation conventionnel convertisseur continu-continu est généralement une largeur d'impulsion de modulation (modulation de largeur d'impulsion, PWM) la technologie de commutation en boucle fermée commande du convertisseur continu-continu. En tant que PWM à fréquence fixe linéaire des techniques de modulation de largeur d'impulsion variable pour réaliser le contrôle du rapport cyclique de commutation de l'onduleur de tension de sortie par la technique utilisée pour régler l'impulsion de commande. À l'heure actuelle, la technologie de modulation PWM est mature relativement, l'industrie de l'électronique de puissance a été largement utilisé. Comme la demande pour le pouvoir d'améliorer en permanence les performances du système, basé sur la théorie de la technique linéaire de modulation PWM a toujours été satisfaisante en termes de robustesse et une réponse transitoire. Présentation de la méthode de contrôle non linéaire est efficace pour améliorer les caractéristiques de dynamique du système, technique de contrôle linéaire permet de résoudre les problèmes ci-dessus dans cette technologie a été le contrôle des chercheurs nationaux et étrangers concernés.
modulation d'impulsions Cross cycle (Pulse Skipping modulation, PSM) la technologie comme une technologie de contrôle non linéaire, qui, depuis son introduction a été largement utilisé dans l'industrie. La technologie par rapport PWM, la technique de PSM a une conception simple circuit, rapide vitesse de réponse transitoire et charge l'efficacité du travail léger. Document DPSM technologie proposée, qui combine des techniques et des séquences d'impulsions de PSM (Train d'impulsions, PT) technologie. Son principe de fonctionnement est de déterminer l'unité de commande de séquence d'impulsions en fonction de la sélection de la relation entre la tension de sortie de l'alimentation de commutation de puissance d'impulsion et une tension de référence, pour faire en sorte que la tension de sortie a atteint l'état d'équilibre final. Cependant, le convertisseur de tension de type DPSM Buck proposé dans la littérature pour une seule boucle de régulation de tension, cette technique est facile à produire un dépassement de courant lorsque le circuit est démarré, il faut ajouter au circuit de démarrage progressif et le circuit de protection contre les surintensités du circuit de protection, augmentant ainsi le circuit la complexité de la conception. En réponse à ces problèmes, nous proposons une technologie de courant DPSM, qui a réussi à éliminer le circuit de courant est activé lorsque la remise des gaz tout en conservant tous les avantages de la technologie de tension DPSM.
DPSM technique ampérométrique est une méthode simple de contrôle de commutation pour convertisseur continu-continu ayant un mode de contrôle unique, il y a une analyse théorique et des études de modélisation cinétique n'a rapporté aucune corrélation. Dans le présent document, le convertisseur Buck par exemple, tout d'abord décrit le principe de base de la technologie actuelle DPSM dérivé relation entre la variation de tension de sortie de la résistance de charge, d'autre part dynamique de modélisation travaux sur DPSM à Buck Converter avec du DCM charge variable analyse de bifurcation de résistance; Enfin, les résultats de simulation de PSIM et des techniques de fabrication de circuits d'analyse de laboratoire vérifier l'exactitude de l'analyse théorique de courant DPSM.
Modélisation et lois de combinaison impulsions
1 Buck Converter Analyse cinétique
Supposons et vn, in + 1 et vn + 1 sont respectivement le courant inducteur i (t) et un condensateur de sortie de tension à-dire la tension de sortie v (t) à l'horloge nT, (n + 1) valeur échantillon à l'instant T. Les trois topologie de circuit différente dans un cycle de commutation, lorsque la solution dans le domaine temporel peut être obtenue dans différents états.
état du commutateur I: interrupteur S est allumé, la diode de roue libre D est éteint. Circuit équation d'état est exprimée en Ldi / dt = -v + E, Cdv / dt = i-v / R, la solution dans le domaine temporel est la suivante:
équation de modèle de carte à temps discret (8) décrit un systèmes dynamiques discrets à deux dimensions. Etant donné que le DPSM DCM Buck courant constant convertisseur dans chaque cycle de commutation initialement à zéro et l'heure de fin, et par conséquent, la formule (8) modèle décrit peut être réduite à une dimension modèle de carte à temps discret, qui est:
Le courant inducteur IH, IL est substitué dans la formule (9) peuvent être obtenus:
2 combinaison d'impulsions Analyse
Bifurcation de comportement peut être analysé convertisseur de type Buck DPSM DCM tension de sortie de courant par la formule (10). Résistance de charge R est choisi gamme de paramètre de bifurcation de 8,5 ~ 70 , les résultats représentés sur la figure 2 (a) représenté sur la Fig.
Lorsque R = HR, la collision des frontières de convertisseur de trajectoire limite V2 se produit première bifurcation, le contrôleur envoie une séquence d'impulsions par une combinaison unique d'impulsions devient PH PH et compositions PL d'impulsions, l'augmentation de la résistance de charge, lorsque R = RHL, la bifurcation de collision convertisseur à plusieurs cycles hors piste limite V2, tandis que la première limite bifurcations de collision V1 se produit, l'onduleur fonctionnant phénomène de piste se produit trois impulsions électriques se produisent simultanément, le contrôleur séquence d'impulsions est envoyé PH, la combinaison d'impulsions PL et P0, avec la résistance de charge R est encore accrue, lorsque R = RL, la piste et les collisions aux limites convertisseur multi-cycles V1 bifurcations se produit dernier, tandis que l'apparition d'une collision avec un V2 limite ramification séquence d'impulsions, le dispositif de commande envoie une impulsion PL et la composition devient P0. Afin d'observer clairement les bifurcations et des combinaisons d'impulsion,. La figure 2 (b) montre une bifurcation partielle FIG à proximité R = 15,56 .
La figure 2 (a) sont, respectivement, V1, V2 en tant que tension de sortie de la trajectoire limite V2 en dessous de la limite inférieure de points discrets représente le rôle d'impulsion de puissance de PH de la limite entre V1, points discrets représentent l'interaction entre PL sortie V2 exécutant tension de voie, la tension de sortie de la piste au-dessus de la limite inférieure des points représentatifs P0 V1 à effet discret. lorsque R < RH, la charge est lourde, le courant ne sélectionner que convertisseur Buck DPSM PH, le convertisseur fonctionne dans un état de cycle, quand RH < R < RHL, il y a un point discret PH et compositions uH [mu] L d'une PL, le convertisseur fonctionne dans une période de plusieurs états uH + pi, quand RHL < R < Lorsque RL, par uH un PH, PL ul et 0 un nombre discret de points P0, le convertisseur fonctionne dans un environnement multi-cycles uH + pi + 0 état, quand RL < Lorsque R, deux pi d'une PL et des points discrets 0 P0, le convertisseur fonctionne dans un environnement multi-cycles uL + 0 état. La figure 2 (b), le temps R = 15,56 , RHL < R < RL, la séquence d'impulsions du circuit inverseur PH, PL composition et P0, le convertisseur fonctionne dans le cycle 4, qui est une combinaison 2PH-1PL-1P0. Ainsi, Buck courant DPSM convertisseur est un système dynamique discret spécial.
vérification expérimentale
DPSM pour vérifier la faisabilité de l'unité de commande de type courant, qui commande le convertisseur Buck l'aide de la vérification expérimentale, la vérification expérimentale.
Construit en utilisant le modèle de circuit de logiciels de simulation PSIM et étude expérimentale du convertisseur courant-DPSM DCM Buck. La figure 3 montre le convertisseur courant-DPSM DCM Buck ont été prises dans le intervalle de R est de 11,7 , la forme d'onde de domaine temporel 22,2 et 43 v, i, et les VGS. . La figure 3 (a) de R = 11,7 , la séquence d'impulsions de sortie du régulateur de combinaison est 2PH-1PL; (b) R = 22,2 , la figure 3 est une combinaison de séquences d'impulsions 1PH-2PL-1P0;.. La figure 3 (c) R = 43 , les séquences d'impulsions combinées dans 2PL-1P0.
La figure 3, le courant d'inductance sont dans DCM. . La figure 3 (a) l'ondulation de la tension de sortie est d'environ 70 mV;. La figure 3 (b) de l'ondulation de la tension de sortie est d'environ 60 mV;. La figure 3 (c) de l'ondulation de la tension de sortie est d'environ 35 mV. Les résultats expérimentaux compatibles avec le logiciel de simulation de PSIM avec des résultats de simulation de circuits intégrés.
conclusion
DPSM proposé le type de commande de courant en fonction de leur principe de fonctionnement, sa dynamique modélisation, la relation obtenue entre la variation de tension de sortie et la résistance de charge. En utilisant la simulation de circuit PSIM et circuit d'observation expérimentale, il a prouvé l'exactitude et la faisabilité de l'analyse théorique.
Un cycle d'impulsion de courant de puissance convertisseur Buck DPSM DCM est déterminé par le nombre et la combinaison de faible puissance et une durée d'impulsion de l'impulsion de la croix. L'analyse a montré que, lorsque R < RHL, le dispositif de commande pour la commande de PT; lorsque RHL < R < Lorsque RL, contrôle DPSM dans le contrôleur. Avec l'augmentation de la résistance de charge, un rapport de combinaison de l'impulsion de commande pH diminue progressivement, et le rapport P0 PL est progressivement augmentée; lorsque R > Lorsque RL, PH disparaît, le contrôleur dans le contrôle PSM. Grâce à la technologie DPSM différents types de sélection différentes technologies de contrôle de la résistance à la charge actuelle, telle que la vitesse de réponse du transducteur plus rapide, le travail plus efficace.
