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开关电源的新型控制策略

编辑:方寸电子    浏览量:3061     发表时间:2010-5-18
(1)单周控制   单周期控制开关电源(One-Cycle Control)是20世纪年代初由美国加州大学的Keyue M Smedley提出的,它是一种不需要乘法器的新颖控制方法,将这种控制方法应用于功率因数校正是近年来一种新的尝试。单周控制是一种非线性控制技术,它同时具有调制和控制的双重性,通过复位开关、积分器、触发电路、比较器达到跟踪指令信号的目的。它的基本思想是在每一个开关周期内使受控量的平均值恰好等于或者正比于控制参考量,单周期控制术在控制回路中不需要误差综合,它能在一个周期内自动消除稳态、瞬态误差,前一周期的误差不会带到下一周期,同时单周期控制技术还具有优化系统响应、开关频率恒定、减小畸变、开关电源干扰和易于实现等优点。这种控制技术可广泛应用于非线性系统的场合,现已在DC-DC变换器、开关功率放大器、有源电力滤波器、静止无功发生器以及单相、三相功率因数校正等方面得到大量应用。
  (2)空间矢量调制
  空间矢量调制(Space Vector Modulation)是20世纪80年代中后期发展起来的,最初的应用是使电机获得圆形的旋转磁场,称为“磁链跟踪”。目前,空间矢量调制的概念远远超出了电机调速的范畴,成为与SPWM相并行的一种PWM调制技术。空间矢量调制开关电源也是矩阵式变换器的最佳调制方式,三相功率因数校正电路的数字化实现也可用此方式。在模拟控制中,用abc三相对称坐标系,控制量是分段正弦的;在数字化实现时,用同步旋转的d-q正交坐标系,此时,控制量在稳态时为常量,容易保证好的稳态特性。模拟控制时,控制变量是时变的,在电压、电流过零时,可能出现不连续,并且由于模拟控制器的工频增益有限,电流畸变通常比数字控制大。数字控制的开关电源带宽主要受运算速度和采样延迟的限制。随着微控制器的性能价格比不断提高,基于SVM的数字化实现会越来越具吸引力。空间矢量在理论分析上也有优点,用其描述三相电路的状态轨迹,非常直观。

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