基于数字控制器的多相并联Buck变换器的建模与研究

【摘要】：随着计算机系统和通讯技术的发展,对电源的输出特性要求越发严格。本文针对计算机系统的特殊供电对象,提出了一种基于数字控制器的并联交错结构多相变换器,以满足其对电压、电流和动态性能的要求。在设计中,充分利用数字控制的优势,如可靠性高,抗干扰性好,设计灵活等优点,并采用了易于系统配置和扩展的模块化结构进一步提高了电源的稳定性。 本文采用基于数字控制器的电压模式控制,并使用有源下垂法实现自适应电压定位策略。链式算法简化了平均电流的计算过程,节省了存储空间。电压控制环和电流控制环并联的结构避免了内外环结构中外环控制带宽受到限制的情况。 采用Matlab对闭环系统进行建模,指出电压和电流控制环在理想情况下可以分开独立设计,并采用线性仿真和静态分析法得到系统在扰动情况下的闭环特性,为补偿器的设计提供了理论基础。针对参数失配造成的竞争问题,本文提出了基于数字控制器的解决方案,并进行了仿真和实验验证。 本次实验采用TMS320F2812实验平台进行验证,选用了两相Buck变换器,9V输入/1.5V输出,对系统的控制结构和输出特性进行了验证。