零電流開關(guān)準(zhǔn)諧振Boost變換器的無源控制

通過對比可見，在相同的器件參數(shù)及仿真參數(shù)下，針對Boost型變換器，與傳統(tǒng)PWM控制方法相比，無源控制系統(tǒng)ZCS-QRC Boost變換器的輸出更加穩(wěn)定，響應(yīng)速度更快，控制效果更為理想。
仿真電路參數(shù)：C=50μF，L=30 mH，Cr=0．64μF，Lr=4μH，R=30 Ω，E=20 V，二極管的偏置電壓Uf=0．7 V；二極管的正向電阻Rf=0．05 Ω，電感的內(nèi)阻rL=0．05 Ω，電容的等效串聯(lián)電阻rC=0．2Ω。
可求得當(dāng)系統(tǒng)達(dá)到平衡點(diǎn)時(shí)電感電流和電容電壓的理論值分別為2．67 A和40V。

對上述參數(shù)進(jìn)行驗(yàn)證，圖5a示出傳統(tǒng)PWM控制電壓響應(yīng)曲線，圖5b示出系統(tǒng)上電后，在無源控制下輸出電壓的動(dòng)態(tài)響應(yīng)曲線。由此可見，輸出電壓迅速上升至穩(wěn)定，并有輕微超調(diào)量。分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果可見，無源控制策略能使系統(tǒng)快速達(dá)到期望值，并保持平穩(wěn)運(yùn)行，輸出紋波更小，具有較好的魯棒性。

5 結(jié)論
為調(diào)整ZCS-QRC Boost變換器的輸出電壓，這里采用無源控制方法對其進(jìn)行建模與控制。首先選取能量函數(shù)，建立模型并簡化；然后利用無源控制思想和李亞普諾夫穩(wěn)定性理論設(shè)計(jì)一個(gè)非線性控制器，使變換器動(dòng)態(tài)性能和參考模型盡量保持一致，對參數(shù)變化和外界擾動(dòng)不敏感，并使穩(wěn)態(tài)誤差為零。實(shí)驗(yàn)證明系統(tǒng)有較強(qiáng)的魯棒性，有穩(wěn)定的輸出電壓，受噪音干擾影響較?。幌到y(tǒng)還具有較好的快速性、跟蹤性。無源性設(shè)計(jì)所得出的控制律基本上是線性的，故非線性系統(tǒng)采用無源控制可得到一個(gè)近似線性系統(tǒng)的響應(yīng)特性。