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拓扑与电路 DC-DC变换器 PWM控制 ★ 4.0

一种用于Buck变换器稳定数字V$^{2}$控制器设计的离散时间框架

A Discrete-Time Framework for Designing Stable Digital V$^{2}$ Controllers for the Buck Converter

作者 Amit Kumar Singha
期刊 IEEE Transactions on Power Electronics
出版日期 2022年12月
技术分类 拓扑与电路
技术标签 DC-DC变换器 PWM控制
相关度评分 ★★★★ 4.0 / 5.0
关键词 V2控制 Buck变换器 数字控制 稳定裕度 离散时间框架 瞬态响应 电压环采样
语言:

中文摘要

V$^{2}$控制架构因其补偿简单和负载瞬态响应快而广受欢迎。模拟V$^{2}$控制Buck变换器的稳定裕度随输入电压或电容等效串联电阻(ESR)的增加而改善。然而,由于电压环采样效应,数字V$^{2}$控制Buck变换器的稳定裕度会随输入电压或电容参数的变化而恶化。本文提出了一种离散时间分析框架,用于设计稳定的数字V$^{2}$控制器。

English Abstract

V$^{2}$ control architecture is popular due to its simple compensation and fast load transient response. The stability margin of an analog V$^{2}$ controlled buck converter improves as the input voltage or capacitor effective-series resistance (ESR) increases. However, due to voltage-loop sampling, stability margin of a digital V$^{2}$ controlled buck converter degrades as the input voltage or cap...
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SunView 深度解读

V$^{2}$控制技术在阳光电源的户用光伏逆变器及储能PCS(如ST系列)的DC-DC环节中具有应用潜力,其快速瞬态响应特性有助于提升系统对负载突变的适应能力。然而,数字化实现过程中存在的采样延迟和稳定性问题是工程难点。该论文提出的离散时间分析框架,能够指导研发团队在设计高功率密度Buck电路时,更精确地优化数字控制参数,从而在保证系统稳定性的前提下,进一步提升户用及工商业储能产品的动态性能和控制精度。