CN112532046A - 稳定电压的控制方法、装置及dc/dc变换*** - Google Patents

稳定电压的控制方法、装置及dc/dc变换*** Download PDF

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CN112532046A CN202011342011.XA CN202011342011A CN112532046A CN 112532046 A CN112532046 A CN 112532046A CN 202011342011 A CN202011342011 A CN 202011342011A CN 112532046 A CN112532046 A CN 112532046A
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Abstract

本发明的实施例提供了一种稳定电压的控制方法、装置及DC/DC变换***,涉及驱动技术领域。该方法通过获取输出电压、输出电流、输出电感电流、输入电压以及输入滤波电压,并根据输出电流与输出电感电流形成的冲击电流确定电流前馈量,根据输入电压与输入滤波电压形成的冲击电压及输入电压确定电压前馈量,根据输出电压、预设定的目标电压值、电压前馈量、输出电感电流、电流前馈量确定电压控制量,最后根据电压控制量生成脉冲宽度调制量,以稳定输出电压。由于本申请是取输出电流及输入电压的冲击量作为前馈量,从而只有在电路状态发生突变时,前馈环节才会作用,在提高了***动态特性的同时,又避免了前馈量过大而影响***的稳态特性的问题。

Description

稳定电压的控制方法、装置及DC/DC变换***
技术领域
本发明涉及DC/DC变换器技术领域,具体而言,涉及一种稳定电压的控制方法、装置及DC/DC变换***。
背景技术
取力发电***中,移动车辆转速变化快、范围大,使得永磁发电机输出电压幅值和电压频率快速变化。引起取力发电***级联的AC/DC(Alternating Current/DirectCurrent,交流/直流)变换器输出直流母线电压的变化速度快,即dv/dt值高,范围宽;同时,DC/DC(Direct Current/Direct Current,直流/直流)变换器输出端所连接的电子类负载变化频繁,即di/dt值高,特种负载对DC/DC变换器输出动态特性敏感,即输出电压调整率指标变差。
现有技术中,为了提高***的负载特性和输入电压动态特性,会将输入电压和输出电流的稳态值作为前馈量。然而,经发明人研究发现,这种方法存在问题:将过大的前馈值量加入控制环路中,这会对***的稳态特性产生影响,难以兼顾***的动态特性和稳态特性要求。
发明内容
有鉴于此,本申请实施例提供了一种稳定电压的控制方法、装置及DC/DC变换***,以解决上述问题。
本发明的实施例可以这样实现:
第一方面,本申请实施例提供了一种稳定电压的控制方法,应用于DC/DC变换***,所述稳定电压的控制方法包括:
获取输出电压、输出电流、输出电感电流、输入电压以及输入滤波电压;
根据所述输出电流与所述输出电感电流形成的冲击电流确定电流前馈量;
根据所述输入电压与所述输入滤波电压形成的冲击电压及所述输入电压确定电压前馈量;
根据所述输出电压、预设定的目标电压值、所述电压前馈量、所述输出电感电流、所述电流前馈量确定电压控制量;
根据所述电压控制量生成脉冲宽度调制量,以稳定输出电压。
在一种可选的实施方式中,根据所述输出电流与所述输出电感电流形成的冲击电流确定电流前馈量的步骤包括:
对所述冲击电流进行积分平滑操作,得到所述电流前馈量。
在一种可选的实施方式中,根据所述输入电压与所述输入滤波电压形成的冲击电压及所述输入电压确定电压前馈量的步骤包括:
对所述冲击电压进行积分平滑操作,得到电压前馈基准量;
根据所述冲击电压、所述输入电压及预存储的系数取值表确定反馈系数;
将所述反馈系数与所述电压前馈基准量的乘积确定为所述电压前馈量。
在一种可选的实施方式中,所述根据所述输出电压、预设定的目标电压值、所述电压前馈量、所述输出电感电流、所述电流前馈量确定电压控制量的步骤包括:
根据所述输出电压、所述预设定的目标电压值及所述电压前馈量确定电流控制量;
根据所述电流控制量、所述输出电感电流及所述电流前馈量确定所述电压控制量。
在一种可选的实施方式中,所述根据所述输出电压、所述预设定的目标电压值及所述电压前馈量确定电流控制量的步骤包括:
计算所述预设定的目标电压值与放大第一预设倍数后的所述输出电压之间的差值,得到第一误差电压;
计算所述第一误差电压与所述电压前馈量的差值,得到第二误差电压;
利用电压控制器对所述第二误差电压进行放大操作得到所述电流控制量。
在一种可选的实施方式中,所述根据所述电流控制量、所述输出电感电流及所述电流前馈量确定所述电压控制量的步骤包括:
计算所述电流控制量与放大第二预设倍数后的所述输出电感电流的差值,得到第一误差电流;
计算所述第一误差电流与所述电流前馈量的差值,得到第二误差电流;
利用电流控制器对所述第二误差电流进行放大操作得到所述电压控制量。
第二方面,本申请实施例提供了一种稳定电压的控制装置,应用于DC/DC变换***,所述稳定电压的控制装置包括:
参数获取模块,用于获取输出电压、输出电流、输出电感电流、输入电压以及输入滤波电压;
电流前馈量确定模块,用于根据所述输出电流与所述输出电感电流形成的冲击电流确定电流前馈量;
电压前馈量确定模块,用于根据所述输入电压与所述输入滤波电压形成的冲击电压及所述输入电压确定电压前馈量;
电压控制量确定模块,用于根据所述输出电压、预设定的目标电压值、所述电压前馈量、所述输出电感电流、所述电流前馈量确定电压控制量;
脉冲调制模块,用于根据所述电压控制量生成脉冲宽度调制量,以稳定输出电压。
在一种可选的实施方式中,所述电流前馈量确定模块用于对所述冲击电流进行积分平滑操作,得到所述电流前馈量。
在一种可选的实施方式中,所述电压前馈量确定模块用于对所述冲击电压进行积分平滑操作,得到电压前馈基准量;
所述电压前馈量确定模块还用于根据所述冲击电压、所述输入电压及预存储的系数取值表确定反馈系数;
所述电压前馈量确定模块还用于将所述反馈系数与所述电压前馈基准量的乘积确定为所述电压前馈量。
第三方面,本申请实施例还提供了一种DC/DC变换***,所述DC/DC变换***包括信号采集电路、变换器功率电路及控制电路,所述信号采集电路、所述控制电路分别与所述变换器功率电路电连接;
所述信号采集电路用于采集输出电压、输出电流、输出电感电流、输入电压以及输入滤波电压;
所述控制电路用于获取所述输出电压、所述输出电流、所述输出电感电流、所述输入电压以及所述输入滤波电压,并利用1-6任一所述的稳定电压的控制方法来控制所述变换器功率电路,以稳定所述输出电压。
本申请实施例提供的稳定电压的控制方法、装置及DC/DC变换***,通过获取输出电压、输出电流、输出电感电流、输入电压以及输入滤波电压,并根据输出电流与输出电感电流形成的冲击电流确定电流前馈量,根据输入电压与输入滤波电压形成的冲击电压及输入电压确定电压前馈量,根据输出电压、预设定的目标电压值、电压前馈量、输出电感电流、电流前馈量确定电压控制量,最后根据电压控制量生成脉冲宽度调制量,以稳定输出电压。由于本申请是取输出电流及输入电压的冲击量作为前馈量,从而只有在电路状态发生突变时,前馈环节才会作用,在提高了***动态特性的同时,又避免了前馈量过大而影响***的稳态特性的问题。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,应当理解,以下附图仅示出了本发明的某些实施例,因此不应被看作是对范围的限定,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1为本申请实施例提供的DC/DC变换***的电路结构框图。
图2为一种BUCK变换器的电路图。
图3为本申请实施例提供的稳定电压的控制方法的流程图。
图4为根据输出电流、输出电感电流确定电流前馈量的原理图。
图5为根据输入电压、输入滤波电压确定电压前馈量的原理图。
图6为图3中S303的具体流程图。
图7为根据输出电压、预设定的目标电压值、电压前馈量、输出电感电流、电流前馈量确定电压控制量的原理图。
图8为图3中S304的具体流程图。
图9为图8中S3041的具体流程图。
图10为图8中S3042的具体流程图。
图11为输出电流、冲击电流及电流前馈量的工作波形。
图12为输入电压、冲击电压及电压前馈量的工作波形。
图13为负载由空载突变到额定负载的试验波形。
图14为负载由额定负载突变到空载的试验波形。
图15为本申请实施例提供的一种稳定电压的控制装置的功能模块图。
图标:100-DC/DC变换***;110-信号采集电路;120-变换器功率电路;130-控制电路;200-负载;300-电源;400-稳定电压的控制装置;410-参数获取模块;420-电流前馈量确定模块;430-电压前馈量确定模块;440-电压控制量确定模块;450-脉冲调制模块。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
因此,以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围,而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
应注意到:相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项,因此,一旦某一项在一个附图中被定义,则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
在本发明的描述中,需要说明的是,若出现术语“上”、“下”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。
此外,若出现术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述,而不能理解为指示或暗示相对重要性。需要说明的是,在不冲突的情况下,本发明的实施例中的特征可以相互结合。
本申请实施例提供了一种DC/DC变换***100,用于与负载200连接,并给负载200供电以保证负载200平稳运行。请参考图1,本实施例提供了一种DC/DC变换***100的电路结构框图。其中,该DC/DC变换***100包括信号采集电路110、变换器功率电路120及控制电路130。其中,电源300、变换器功率电路120以及负载200依次电连接,信号采集电路110与变换器功率电路电连接,控制电路130与变换器功率电路120、信号采集电路110均电连接。
其中,变换器功率电路120用于在直流电路中,将一个电压值的电能变为另一个电压值的电能。该变换器功率电路可以为但不仅限于,Buck、Boost、Buck/Boost等DC/DC变换器。
在一种可选的实施方式中,该变换器功率电路120可以为如图2所示的BUCK变换器。
该信号采集电路110用于采集输出电压、输出电流、输出电感电流、输入电压以及输入滤波电压,并将该输出电压、输出电流、输出电感电流、输入电压以及输入滤波电压传输至控制电路130。
可以理解地,该信号采集电路110包括电流传感器以及用于采集电压的分压电路等等。
控制电路130用于根据输出电压、输出电流、输出电感电流、输入电压以及输入滤波电压生成脉冲宽度调制量,以稳定变换器功率电路120的输出电压,保证负载200可以平稳运行。
本申请实施例提供了一种稳定电压的控制方法,应用于上述DC/DC变换***100。请参阅图3,为本申请实施例提供的稳定电压的控制方法的流程图。该稳定电压的控制方法包括:
S301,获取输出电压、输出电流、输出电感电流、输入电压以及输入滤波电压。
其中,该输出电压即为输出至负载200的电压值,该输出电流即为输出至负载200的电流值,输出电感电流为经过输出滤波电感L2进行滤波后的电流值,输入电压为电源300输入至变换器功率电路120的电压值,输入滤波电压为经过输入滤波电容和输入滤波电感进行滤波后的电压值。
S302,根据输出电流与输出电感电流形成的冲击电流确定电流前馈量。
请参阅图4,为根据输出电流、输出电感电流确定电流前馈量的原理图。其中,输出电流与输出电感电流的差值即为该冲击电流。在计算得到冲击电流后,对冲击电流进行积分平滑操作,得到电流前馈量。
具体地,电流前馈量以及冲击电流满足算式:
δi(t)=ki∫ΔI·dt
其中,δi(t)为电流前馈量,ki为预设定的第一积分系数,ΔI为冲击电流。
可以理解地,对冲击电流进行积分平滑操作后,得到的电流前馈量是平滑的斜坡函数,变化较为平滑。因此以该电流前馈量作为反馈进行调节,能避免前馈量过大而影响***稳态的问题。
S303,根据输入电压与输入滤波电压形成的冲击电压及输入电压确定电压前馈量。
请参阅图5,为根据输入电压、输入滤波电压确定电压前馈量的原理图。因此,请参阅图6,S303包括:
S3031,对冲击电压进行积分平滑操作,得到电压前馈基准量。
相应地,输入电压与输入滤波电压的差值即为该冲击电压。在计算得到冲击电压后,对冲击电压进行积分平滑操作,得到电压前馈基准量。
具体地,电压前馈基准量以及冲击电压满足算式:
δv(t)=kv∫ΔVdc·dt
其中,δv(t)为电压前馈基准量,kv为预设定的第二积分系数,ΔVdc为冲击电压。
可以理解地,对冲击电压进行积分平滑操作后,得到的电压前馈基准量同样是平滑的斜坡函数,变化较为平缓。因此,以该电压前馈基准量为基准得到的电压前馈量也较为平缓,能避免前馈量过大而影响***稳态的问题。
S3032,根据冲击电压、输入电压及预存储的系数取值表确定反馈系数。
可以理解地,该预存储的系数取值表包括电压前馈基准量、输入电压与反馈系数的对应关系。
在一种可选的实施方式中,该预存储的系数取值表可以如表1所示,其中,ΔVdc为冲击电压,Vdc为输入电压。
Figure BDA0002798304540000091
例如,当输入电压为90V,且冲击电压为25V,则可以确定反馈系数为1.06。
需要说明的是,对于表中没有的电压值,可以先确定可以表征冲击电压、输入电压及反馈系数的算式,再将冲击电压、输入电压带入该算式计算得到反馈系数。
S3033,将反馈系数与电压前馈基准量的乘积确定为电压前馈量。
从而,反馈系数、电压前馈基准量及电压前馈量满足算式:
δdc=kvi(Vdc,ΔVdc)·δv(t)
其中,δdc为电压前馈量,kvi(Vdc,ΔVdc)为反馈系数,δv(t)为电压前馈基准量。
根据表1可以看出,在冲击电压一定的情况下,若输入电压越大,则反馈系数越小。从而,根据输入电压和冲击电压来确定反馈系数,使得反馈系数随着输入电压的变化而不断变化,并根据反馈系数确定电压前馈量,可以缓解电压前馈量突变的情况,提高在输入电压快速变化过程中的动态稳定性。
S304,根据输出电压、预设定的目标电压值、电压前馈量、输出电感电流以及电流前馈量确定电压控制量。
请参阅图7,为根据输出电压、预设定的目标电压值、电压前馈量、输出电感电流、电流前馈量确定电压控制量的原理图。其中,请参阅图8,S304包括:
S3041,根据输出电压、预设定的目标电压值及电压前馈量确定电流控制量。
请参阅图9,S3041包括:
S30411,计算预设定的目标电压值与放大第一预设倍数后的输出电压之间的差值,得到第一误差电压。
也即,第一误差电压、目标电压值及输出电压满足算式:
Figure BDA0002798304540000101
其中,
Figure BDA0002798304540000102
为第一误差电压,Vr为预设定的目标电压值,V0为输出电压,K1为第一预设倍数。
可以理解地,该预设定的目标电压值及第一预设倍数均为预先设置的,其大小可以根据实际需求进行设置。
S30412,计算第一误差电压与电压前馈量的差值,得到第二误差电压。
也即,第一误差电压、电压前馈量以及第二误差电压满足算式:
Figure BDA0002798304540000103
其中,
Figure BDA0002798304540000104
为第二误差电压,δdc为电压前馈量,
Figure BDA0002798304540000105
为第一误差电压。
S30413,利用电压控制器对第二误差电压进行放大操作得到电流控制量。
在一种可选的实施方式中,该电压控制器可以为PI(Proportional/Integral,比例/积分)调节器。该电流控制量即为电压控制器输出的控制量。
S3042,根据电流控制量、输出电感电流及电流前馈量确定电压控制量。
请参阅图10,S3042包括:
S30421,计算电流控制量与放大第二预设倍数后的输出电感电流的差值,得到第一误差电流。
也即,电流控制量、输出电感电流以及第一误差电流可以满足算式:
Figure BDA0002798304540000111
其中,
Figure BDA0002798304540000112
为第一误差电流,
Figure BDA0002798304540000113
为电流控制量,iL(t)为输出电感电流,K2为第二预设倍数。
可以理解地,第二预设倍数为预先设置的系数,可以根据实际应用需求进行设置。
S30422,计算第一误差电流与电流前馈量的差值,得到第二误差电流。
也即,第一误差电流、电流前馈量以及第二误差电流满足算式:
Figure BDA0002798304540000114
其中,
Figure BDA0002798304540000115
为第二误差电流,
Figure BDA0002798304540000116
为第一误差电流,δi(t)为电流前馈量。
S30423,利用电流控制器对第二误差电流进行放大操作得到电压控制量。
需要说明的是,该电流控制器可以PI调节器或者P调节器。而该电压控制量即为电流控制器的输出量。
S305,根据电压控制量生成脉冲宽度调制量,以稳定输出电压。
接下来,以变换器功率电路120为如图2所示的BUCK变换器为例,说明本申请的原理及效果。
首先,按照如图4所示的原理图,根据输出电流与输出电感电流形成的冲击电流确定电流前馈量。其中,输出电流、冲击电流及电流前馈量的工作波形可以如图11所示。
可以看出,在t0时刻到来之前,电路稳定工作,冲击电流ΔI即为输出电感L2的纹波电流,且经积分平滑操作后纹波电流幅值较低;在t0时刻,负载200突增,导致冲击电流ΔI突变,在t1时刻,输出电感电流iL(t)进入稳态,冲击电流ΔI的脉冲宽度为Δt1=t1-t0(通常情况下,Δt1约等于3Ts~5Ts,Ts为变换器功率电路120的工作周期),经积分平滑操作后,输出的电流前馈量的脉冲宽度为Δt2=t1-t0≈2Δt1,这就使得根据该电流前馈量稳定输出电压的过程也更加平缓,避免负载200突然变化导致的负载200运行不稳的问题。
其次,按照如图5所示的原理图,根据输入电压与输入滤波电压形成的冲击电压及输入电压确定电压前馈量。其中,输入电压、冲击电压及电压前馈量的工作波形可以如图12所示。
可以看出,在t0时刻到来之前,电路稳定工作,冲击电压ΔVdc即为纹波电压,且经积分平滑操作后纹波电压幅值较低;在t0时刻,输入电压Vdc突增,导致冲击电压ΔVdc突变,冲击电压ΔVdc的脉冲宽度为Δt1=3To~5To,(
Figure BDA0002798304540000121
Lin为输入滤波电感,Cin为输入滤波电容),经积分平滑操作后,输出的电压前馈量的脉冲宽度为Δt2=t1-t0≈2Δt1,这就使得根据该电压前馈量稳定输出电压的过程也更加平缓,避免输入电压突然变化导致的负载200运行不稳的问题。
同时,为了更进一步说明本发明的工作原理与效果,对图2所示的电路进行了实验验证,实验参数如下:
输入电压:直流35V-145V;输入滤波电感Lin:2μH;输入滤波电容Cin:2000μF;输出滤波电感Lout:7.2μH;输出滤波电容C:35000μF;输出功率:10kW;输出电压:28V。
请参阅图13,为负载200由空载突变到额定负载200的试验波形;请参阅图14,为负载200由额定负载200突变到空载的试验波形(其中,负载200电阻R=0.0784)。
可以看出,当负载200从额定负载200切换到空载时,其最大调整电压为0.63V,调整率最大为2.25%;当负载200从空载切换到额定负载200时,其最大调整电压0.76V,调整率最大为2.71%。也即,本申请提供的稳定电压的控制方法既能够提高***的动态特性,又能减小负载200和输入电压的调整率,可以满足高端移动电源300的高技术指标要求。
为了执行上述实施例及各个可能的方式中的相应步骤,下面给出一种稳定电压的控制装置400的实现方式。请参阅图15,图15为本申请实施例提供的一种稳定电压的控制装置400的功能模块图。需要说明的是,本实施例所提供的稳定电压的控制装置400,其基本原理及产生的技术效果和上述实施例相同,为简要描述,本实施例部分未提及之处,可参考上述的实施例中相应内容。该稳定电压的控制装置400包括:参数获取模块410、电流前馈量确定模块420、电压前馈量确定模块430、电压控制量确定模块440以及脉冲调制模块450。
其中,参数获取模块410用于获取输出电压、输出电流、输出电感电流、输入电压以及输入滤波电压。
可以理解地,在一种可选的实施方式中,该参数获取模块410可用于执行S301。
电流前馈量确定模块420用于根据输出电流与输出电感电流形成的冲击电流确定电流前馈量。
可以理解地,在一种可选的实施方式中,该电流前馈量确定模块420可用于执行S302。
电压前馈量确定模块430用于根据输入电压与输入滤波电压形成的冲击电压及输入电压确定电压前馈量。
具体地,电压前馈量确定模块430用于对冲击电压进行积分平滑操作,得到电压前馈基准量,并根据冲击电压、输入电压及预存储的系数取值表确定反馈系数,然后将反馈系数与电压前馈基准量的乘积确定为电压前馈量。
可以理解地,在一种可选的实施方式中,该电压前馈量确定模块430可用于执行S303、S3031、S3032以及S3033。
电压控制量确定模块440用于根据输出电压、预设定的目标电压值、电压前馈量、输出电感电流、电流前馈量确定电压控制量。
具体地,电压控制量确定模块440用于根据输出电压、预设定的目标电压值及电压前馈量确定电流控制量,并根据电流控制量、输出电感电流及电流前馈量确定电压控制量。
电压控制量确定模块440还用于计算预设定的目标电压值与放大第一预设倍数后的输出电压之间的差值得到第一误差电压,计算第一误差电压与电压前馈量的差值得到第二误差电压,并利用电压控制器对第二误差电压进行放大操作得到电流控制量。
电压控制量确定模块440还用于计算电流控制量与放大第二预设倍数后的输出电感电流的差值得到第一误差电流,计算第一误差电流与电流前馈量的差值得到第二误差电流,利用电流控制器对第二误差电流进行放大操作得到电压控制量。
可以理解地,在一种可选的实施方式中,该电压控制量确定模块440可用于执行S304、S3041、S3042、S30411、S30412、S30413、S30421、S30422以及S30423。
脉冲调制模块450用于根据电压控制量生成脉冲宽度调制量,以稳定输出电压。
可以理解地,在一种可选的实施方式中,该脉冲调制模块450可用于执行S305。
综上所述,本发明实施例提供了一种稳定电压的控制方法、装置及DC/DC变换***,通过获取输出电压、输出电流、输出电感电流、输入电压以及输入滤波电压,并根据输出电流与输出电感电流形成的冲击电流确定电流前馈量,根据输入电压与输入滤波电压形成的冲击电压及输入电压确定电压前馈量,根据输出电压、预设定的目标电压值、电压前馈量、输出电感电流、电流前馈量确定电压控制量,最后根据电压控制量生成脉冲宽度调制量,以稳定输出电压。由于本申请是取输出电流及输入电压的冲击量作为前馈量,从而只有在电路状态发生突变时,前馈环节才会作用,在提高了***动态特性的同时,又避免了前馈量过大而影响***的稳态特性的问题。
在本申请所提供的几个实施例中,应该理解到,所揭露的装置和方法,也可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的,例如,附图中的流程图和框图显示了根据本发明的多个实施例的装置、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上,流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或代码的一部分,所述模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意,在有些作为替换的实现方式中,方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如,两个连续的方框实际上可以基本并行地执行,它们有时也可以按相反的顺序执行,这依所涉及的功能而定。也要注意的是,框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合,可以用执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的***来实现,或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。
另外,在本发明各个实施例中的各功能模块可以集成在一起形成一个独立的部分,也可以是各个模块单独存在,也可以两个或两个以上模块集成形成一个独立的部分。
所述功能如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时,可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解,本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品存储在一个存储介质中,包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机,服务器,或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括:U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM,Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM,Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上所述,仅为本发明的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,可轻易想到的变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种稳定电压的控制方法,其特征在于,应用于DC/DC变换***,所述稳定电压的控制方法包括:
获取输出电压、输出电流、输出电感电流、输入电压以及输入滤波电压;
根据所述输出电流与所述输出电感电流形成的冲击电流确定电流前馈量;
根据所述输入电压与所述输入滤波电压形成的冲击电压及所述输入电压确定电压前馈量;
根据所述输出电压、预设定的目标电压值、所述电压前馈量、所述输出电感电流、所述电流前馈量确定电压控制量;
根据所述电压控制量生成脉冲宽度调制量,以稳定输出电压。
2.根据权利要求1所述的稳定电压的控制方法,其特征在于,根据所述输出电流与所述输出电感电流形成的冲击电流确定电流前馈量的步骤包括:
对所述冲击电流进行积分平滑操作,得到所述电流前馈量。
3.根据权利要求1所述的稳定电压的控制方法,其特征在于,根据所述输入电压与所述输入滤波电压形成的冲击电压及所述输入电压确定电压前馈量的步骤包括:
对所述冲击电压进行积分平滑操作,得到电压前馈基准量;
根据所述冲击电压、所述输入电压及预存储的系数取值表确定反馈系数;
将所述反馈系数与所述电压前馈基准量的乘积确定为所述电压前馈量。
4.根据权利要求1-3中任意一项所述的稳定电压的控制方法,其特征在于,所述根据所述输出电压、预设定的目标电压值、所述电压前馈量、所述输出电感电流、所述电流前馈量确定电压控制量的步骤包括:
根据所述输出电压、所述预设定的目标电压值及所述电压前馈量确定电流控制量;
根据所述电流控制量、所述输出电感电流及所述电流前馈量确定所述电压控制量。
5.根据权利要求4所述的稳定电压的控制方法,其特征在于,所述根据所述输出电压、所述预设定的目标电压值及所述电压前馈量确定电流控制量的步骤包括:
计算所述预设定的目标电压值与放大第一预设倍数后的所述输出电压之间的差值,得到第一误差电压;
计算所述第一误差电压与所述电压前馈量的差值,得到第二误差电压;
利用电压控制器对所述第二误差电压进行放大操作得到所述电流控制量。
6.根据权利要求4所述的稳定电压的控制方法,其特征在于,所述根据所述电流控制量、所述输出电感电流及所述电流前馈量确定所述电压控制量的步骤包括:
计算所述电流控制量与放大第二预设倍数后的所述输出电感电流的差值,得到第一误差电流;
计算所述第一误差电流与所述电流前馈量的差值,得到第二误差电流;
利用电流控制器对所述第二误差电流进行放大操作得到所述电压控制量。
7.一种稳定电压的控制装置,其特征在于,应用于DC/DC变换***,所述稳定电压的控制装置包括:
参数获取模块,用于获取输出电压、输出电流、输出电感电流、输入电压以及输入滤波电压;
电流前馈量确定模块,用于根据所述输出电流与所述输出电感电流形成的冲击电流确定电流前馈量;
电压前馈量确定模块,用于根据所述输入电压与所述输入滤波电压形成的冲击电压及所述输入电压确定电压前馈量;
电压控制量确定模块,用于根据所述输出电压、预设定的目标电压值、所述电压前馈量、所述输出电感电流、所述电流前馈量确定电压控制量;
脉冲调制模块,用于根据所述电压控制量生成脉冲宽度调制量,以稳定输出电压。
8.根据权利要求7所述的稳定电压的控制装置,其特征在于,所述电流前馈量确定模块用于对所述冲击电流进行积分平滑操作,得到所述电流前馈量。
9.根据权利要求7所述的稳定电压的控制装置,其特征在于,所述电压前馈量确定模块用于对所述冲击电压进行积分平滑操作,得到电压前馈基准量;
所述电压前馈量确定模块还用于根据所述冲击电压、所述输入电压及预存储的系数取值表确定反馈系数;
所述电压前馈量确定模块还用于将所述反馈系数与所述电压前馈基准量的乘积确定为所述电压前馈量。
10.一种DC/DC变换***,其特征在于,所述DC/DC变换***包括信号采集电路、变换器功率电路及控制电路,所述信号采集电路、所述控制电路分别与所述变换器功率电路电连接;
所述信号采集电路用于采集输出电压、输出电流、输出电感电流、输入电压以及输入滤波电压;
所述控制电路用于获取所述输出电压、所述输出电流、所述输出电感电流、所述输入电压以及所述输入滤波电压,并利用1-6任一所述的稳定电压的控制方法来控制所述变换器功率电路,以稳定所述输出电压。
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