Boost变换器全功率范围效率优化控制策略

作     者：汪涛 申宏扬 廖卉莲 王群锋 

作者机构：国网河南省电力公司直流中心 

出 版 物：《电源学报》 (Journal of Power Supply)

年 卷 期：2024年

学科分类：080801[工学-电机与电器] 0808[工学-电气工程] 08[工学] 0802[工学-机械工程] 0835[工学-软件工程] 080201[工学-机械制造及其自动化] 

基　　金：国网河南省电力公司科技项目(5217M0220008) 

主　　题：Boost变换器 变频率控制 变幅值控制 峰值效率 

摘      要：临界导通模式(Critical Conduction Mode，CRM)下Boost变换器开关频率受输入电压和负载的影响而大范围变化，导致其开关损耗增加和整体效率下降。针对以上问题，本文提出一种Boost变换器全功率范围效率优化控制策略。首先，在传统变幅控制策略基础上引入电感电流内环控制，推导了断续导通模式(Discontinuous Conduction Mode，DCM)和临界导通模式下电感电流峰值与输出功率之间的数学关系并据此精确控制电感电流峰值。其次，对不同负载时变换器电感电流峰值选择最优的工作模式，降低电流应力，提升变换器效率。最后，搭建了一台300W的实验样机对本文所提出控制策略进行实验验证，结果表明，相对于传统方法，本文所提出的优化控制策略将电流应力降低了至少8.34%，峰值效率提高了2.15%。