本发明专利技术公开了一种应用于高增益变换器的自适应电流型单周期控制电路，能够根据采集的开关管电流信号对变换器进行单周期控制，削弱输入电压扰动经过电路器件时的滞后性，解决实际工程中由于输入电压变化或难以测量而导致的传统电流模式控制中参考电感电流不准确的问题；同时，当变换器的负载无法直接获取或发生剧烈变化使系统的静态工作点发生大幅度的偏离导致控制失稳时，通过引入输出电压采集信号对单周期控制的控制参考值进行自适应匹配以适应工作环境的变化，保证变换器的稳定运行。与现有的高增益变换器的控制电路相比，本发明专利技术能够以数量更少的信号采集器件来精确、快速地应对变换器工作过程中的输入扰动和负载扰动，从而提高系统的鲁棒性。从而提高系统的鲁棒性。从而提高系统的鲁棒性。
【技术实现步骤摘要】
一种应用于高增益变换器的控制电路
[0001]本专利技术涉及电力电子变换器
，具体涉及一种应用于高增益变换器的控制电路。
技术介绍
[0002]随着全球能源需求的不断增长，化石燃料作为主要能源来源的依赖性也越来越高，然而，随之而来的是一系列严重影响全球气候变化的环境问题。为了应对化石燃料危机，必须推广更环保、可持续的新能源分布式发电系统，不仅可以减少化石燃料的使用，还能利用自然资源分散地、按需产生能量，与大电网配合实现更高效的供电。
[0003]新能源分布式发电系统面临着发电侧波动性的主要问题，表现为瞬时功率变化过大，导致发电系统频繁出现过载或欠载的情况，不利于系统的稳定供电；此外，由于负载的复杂性和多变性，难以将负载值作为闭环控制参数引入到发电系统的控制策略中，导致系统难以及时调整以适应不同负载条件，影响整个供电网络的可靠性。
[0004]因此，如何提供一种解决上述技术问题的方案是本领域技术人员目前需要解决的问题。
技术实现思路
[0005]本专利技术的目的是为高增益变换器提供一种控制电路，在输入电压或负载发生扰动时，通过自适应参数匹配电路实时改变单周期控制电路的参考值，对所述高增益变换器的输出电压进行稳定控制，消除输入扰动或负载扰动对所述高增益变换器稳定运行的影响，增强高增益变换器控制电路的鲁棒性和可靠性。
[0006]为解决上述技术问题，本专利技术提供了一种应用于高增益变换器的控制电路，所述高增益变换器为负载输出较高的直流电压，自适应参数可以在扰动发生进行快速匹配使输出电压跟随给定参考值，满足高增益变换器对抗输入扰动和抗负载扰动的需求，包括：
[0007]输入端与所述高增益变换器中开关管S串联的模块1电流获取电路，用于采集所述开关管的实际电流值i
sw
；
[0008]输入端与负载并联的模块2电压获取电路，用于采集负载两端的实际电压值U
O
；
[0009]输入端与所述电压获取电路输出端连接的模块3自适应参数匹配控制电路，用于对在线预测所述高增益变换器的电感L的平均电流值，即，电感L的平均电流预测值，将结果输出到控制电路运算后作为所述开关管S的电流的积分参考值；
[0010]输入端与所述电流获取电路输出端和自适应参数匹配控制电路输出端连接的模块4单周期控制电路，用于根据所述开关管S的电流及所述电感L的平均电流预测值对所述开关管S进行自适应控制，以使所述高增益变换器在负载变化或输入电压变化时仍能够使输出电压等于所需要的电压参考值。
[0011]优选地，所述的电流获取电路采集开关管电流i
sw
用的传感器为霍尔电流传感器。
[0012]优选地，所述的电压获取电路采集输出电压U
O
用的传感器为霍尔电压传感器。
[0013]优选地，所述自适应参数匹配电路包括参考电压模块、第一差分放大器、乘方运算器、第一比例放大器、常数模块、第一加法器、第一对数运算器、第二对数运算器、第一减法器、第一指数运算器、第一积分器，其中：
[0014]所述第一差分放大器正相输入端与电压获取电路输出端连接；
[0015]所述第一差分放大器反相输入端与参考电压模块输出端连接的；
[0016]所述第一差分放大器输出端连接所述乘方器输入端、所述第一比例放大器正相输入端连接；
[0017]所述第一比例放大器输出端与第一对数运算器反相输入端连接；
[0018]所述第一加法器正相输入端与所述乘方运算器输出端、所述常数模块输出端连接；
[0019]所述第一加法器输出端与所述第二对数运算器反向输入端连接；
[0020]所述第一对数运算器正相输入端与参考零电位连接；
[0021]所述第一对数运算器输出端与所述第一减法器反相输入端连接；
[0022]所述第一对数运算器正相输入端与参考零电位连接；
[0023]所述第二对数运算器输出端与所述第一减法器正相输入端连接；
[0024]所述第一减法器输出端与所述第一指数运算器反相输入端连接；
[0025]所述第一指数运算器正相输入端与参考零电位连接；
[0026]所述第一指数运算器输出端与所述第一积分器反相输入端连接；
[0027]所述第一积分器正相输入端与参考零电位连接。
[0028]优选地，所述自适应参数匹配电路的过程具体为：
[0029]所述第一差分放大器用于获取所述输出电压U
O
与电压参考值的电压误差值，以根据电压误差值来得到控制电压；
[0030]所述乘方运算器、所述第一比例放大器、所述常数模块、所述第一加法器、所述第一对数运算器、所述第二对数运算器、所述第一减法器、所述第一指数运算器及第一积分器组成自适应参数匹配模块，用于根据所述电压误差值进行数学运算，以对所述高增益变换器的电感L的平均电流值进行估计，并作为所述开关管S的电流的积分参考值；
[0031]优选地，所述单周期控制电路包括第二积分器、第二比例放大器、SR触发器、时钟电路模块、驱动器，其中：
[0032]所述第二积分器的反相输入端与所述电流获取电路输出端连接；
[0033]所述第二积分器的正相输入端与参考零电位连接；
[0034]所述第二积分器输出端与所述第一比较器反相输入端连接；
[0035]所述第二比例放大器正相输入端与权利要求2所述第一积分器输出端连接；
[0036]所述第二比例放大器输出端与所述第一比较器正相输入端连接；
[0037]所述第一比较器输出端与所述SR触发器复位端连接；
[0038]所述SR触发器置位端与时钟电路模块连接；
[0039]所述SR触发器第一输出端与所述驱动器、所述第二积分器的复位电路连接；
[0040]所述驱动器输出端与所述高增益变换器开关管S连接。
[0041]优选地，所述单周期控制电路的过程具体为：
[0042]所述第二积分器用于对所述高增益变换器的开关管电流进行积分运算；
[0043]所述第二比例放大器用于对权利要求4所述开关管S的电流的积分参考值按比例进行放大，放大系数为K
a
；
[0044]所述第一比较器用于比较所述开关管S电流的积分值与积分参考值以产生高电平或者低电平信号控制所述SR触发器；
[0045]所述SR触发器用于在接收到所述高电平和低电平信号时控制所述开关管S的通断和所述第二积分器的工作状态。
[0046]优选地，所述具有自适应调节开关管S的电流的积分参考值的高增益变换器单周期控制电路，其特征在于：该控制电路能使高增益变换器在输入扰动或负载扰动时快速适应工作环境的变换，并保持稳定的输出电压，其控制电路具体内容如下：
[0047]对所述电压获取电路采集的输出电压值U
O
与所述参考电压的误差值通过归一化自适应参数匹配及积分运算得到所述高增益变换器电感L的平均电流本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种应用于高增益变换器的控制电路，当所述高增益变换器的负载或者输入电压发生扰动时，通过采集开关管S的电流信号进行电流型单周期控制，并引入输出电压采集信号U
O
对电流型单周期控制的控制参考值进行自适应匹配，实现高增益变换器的稳定控制，其特征在于，包括：输入端与所述高增益变换器中开关管S串联的模块1电流获取电路，用于采集所述开关管的实际电流值i
sw
；输入端与负载并联的模块2电压获取电路，用于采集负载两端的实际电压值U
O
；输入端与所述电压获取电路输出端连接的模块3自适应参数匹配控制电路，用于对在线预测所述高增益变换器的电感L的平均电流值，即，电感L的平均电流预测值，将结果输出到控制电路运算后作为所述开关管S的电流的积分参考值；输入端与所述电流获取电路输出端和自适应参数匹配控制电路输出端连接的模块4单周期控制电路，用于根据所述开关管S的电流及所述电感L的平均电流预测值对所述开关管S进行自适应控制，以使所述高增益变换器在负载变化或输入电压变化时仍能够使输出电压等于所需要的电压参考值。2.如权利要求1所述的应用于高增益变换器的控制电路，其特征在于，所述模块3自适应参数匹配电路，包括参考电压模块、第一差分放大器、乘方运算器、第一比例放大器、常数模块、第一加法器、第一对数运算器、第二对数运算器、第一减法器、第一指数运算器、第一积分器，其中：所述第一差分放大器正相输入端与电压获取电路输出端连接；所述第一差分放大器反相输入端与参考电压模块输出端连接的；所述第一差分放大器输出端连接所述乘方器输入端、所述第一比例放大器正相输入端连接；所述第一比例放大器输出端与第一对数运算器反相输入端连接；所述第一加法器正相输入端与所述乘方运算器输出端、所述常数模块输出端连接；所述第一加法器输出端与所述第二对数运算器反向输入端连接；所述第一对数运算器正相输入端与参考零电位连接；所述第一对数运算器输出端与所述第一减法器反相输入端连接；所述第一对数运算器正相输入端与参考零电位连接；所述第二对数运算器输出端与所述第一减法器正相输入端连接；所述第一减法器输出端与所述第一指数运算器反相输入端连接；所述第一指数运算器正相输入端与参考零电位连接；所述第一指数运算器输出端与所述第一积分器反相输入端连接；所述第一积分器正相输入端与参考零电位连接。3.如权利要求2所述的应用于高增益变换器的控制电路，其特征在于，所述自适应参数匹配电路中：所述第一差分放大器用于获取所述输出电压U
O...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈烁杭，张桂东，何卓霖，
申请(专利权)人：广东工业大学，
类型：发明
国别省市：
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