摘要：本文利用状态空间平均法建立Superboost变换器的小信号模型，并进行动态分析，针对变换器阻尼前后的传递函数进行分析，利用劳 斯判据计算得到阻尼后的阻尼参数设计的稳定条件，最后在PSIM软件中进行仿真验证。
关键词：Superboost变换器；传递函数；阻尼参数
0 引言
在DC-DC变换器系统中，电流断续的拓扑结构具有电感电流纹波大的缺点，因此较少应用在对电能质量要求高的应用场合。在电流连续的放 电拓扑中，Superboost变换器因为放电效率高，拓扑结构简单，较多应用于高效、高功率密度的电源系统中。目前，国内外关于Superboost 变换器的文献较少。文献[1]对峰值电流控制下的Superboost变换器进行建模分析，得出其是一个非最小相位系统的结论。文献[2]对分立电 感和耦合电感下Superboost变换器分别建模，并提出一种双环补偿方法，获得了较好的稳定性。文献[3]提出一种输入电压前馈控制方法， 实现了输入电压至输出电压传递函数调整率为0。本文提出一种阻尼回路的设计方法，在中间电容两端并联一个 阻尼网络，进行参数设计以 保证传递函数 无右半平面（RHP）零点并进行阻尼前后的仿真对比分析。
1 Superboost变换器的动态分析
分立电感的Superboost变换器阻尼后的电路拓扑如图1所示。
图1 Superboost变换器主电路拓扑
阻尼前后的状态方程如下所示
经过分离扰动变量及线性化，化简后得到阻尼前后小信号表达式分别如下所示。
由于劳斯定理判断稳定性只需分析变换器传递函数的分子项，求得的分子项表达式分别为：
图6 加入阻尼回路电路的负载阶跃
由仿真结果可知，同样的PID参数控制之下，在变换器中没有阻尼回路时，在0.3秒负载 发生阶跃，由50Ω突变为10Ω，系统产生震荡；而 在加入阻尼回路之后，闭环系统在经过短暂的震荡后迅速恢复稳定状态。验证了引入阻尼回路后系统稳定性得到改善，且具有较好的抗干扰 能力。
3 结束语
针对Superboost变换器的不稳定性，本文通过添加阻尼回路，并对阻尼参数进行设计，使系统趋于稳定。仿真验证了参数的正确性以及引入 阻尼回路后电路的抗干扰能力。
参考文献：
[1] Smmmaljarvi T，Lakbdari F，Karppanen M. Modelling and dynamic characterization of peak-current-mode-controlled superboost converter[J].IET Power Electronics，2008，1（4）：527-536.
[2] 李冬辉，刘启进，姚乐乐. Super-boost 电路的滑模控制[J]. 高电压技术，2016：3051-3058.
[3] 贾鹏宇，李艳，王蓓蓓，等。高阶变换器拓扑的前馈控制研究[J].电工技术学报，2013，28（10）：195-205.
项目编号：YCX1767
项目名称：车载充电电源的EMC特性分析及其EMI滤波器研究
论文作者:江传奇,刘俊良
论文发表刊物:《电力设备》2018年第10期
论文发表时间:2018/7/30
标签：变换器论文; 阻尼论文; 回路论文; 拓扑论文; 参数论文; 系统论文; 函数论文; 《电力设备》2018年第10期论文;