零電流開(kāi)關(guān)準諧振Boost變換器的無(wú)源控制

通過(guò)對比可見(jiàn)，在相同的器件參數及仿真參數下，針對Boost型變換器，與傳統PWM控制方法相比，無(wú)源控制系統ZCS-QRC Boost變換器的輸出更加穩定，響應速度更快，控制效果更為理想。
仿真電路參數：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，電感的內阻rL=0．05 Ω，電容的等效串聯(lián)電阻rC=0．2Ω。
可求得當系統達到平衡點(diǎn)時(shí)電感電流和電容電壓的理論值分別為2．67 A和40V。

對上述參數進(jìn)行驗證，圖5a示出傳統PWM控制電壓響應曲線(xiàn)，圖5b示出系統上電后，在無(wú)源控制下輸出電壓的動(dòng)態(tài)響應曲線(xiàn)。由此可見(jiàn)，輸出電壓迅速上升至穩定，并有輕微超調量。分析實(shí)驗結果可見(jiàn)，無(wú)源控制策略能使系統快速達到期望值，并保持平穩運行，輸出紋波更小，具有較好的魯棒性。

5 結論
為調整ZCS-QRC Boost變換器的輸出電壓，這里采用無(wú)源控制方法對其進(jìn)行建模與控制。首先選取能量函數，建立模型并簡(jiǎn)化；然后利用無(wú)源控制思想和李亞普諾夫穩定性理論設計一個(gè)非線(xiàn)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，對參數變化和外界擾動(dòng)不敏感，并使穩態(tài)誤差為零。實(shí)驗證明系統有較強的魯棒性，有穩定的輸出電壓，受噪音干擾影響較??；系統還具有較好的快速性、跟蹤性。無(wú)源性設計所得出的控制律基本上是線(xiàn)性的，故非線(xiàn)性系統采用無(wú)源控制可得到一個(gè)近似線(xiàn)性系統的響應特性。