耦合电感序列切换的快速卸载瞬态响应Buck变换器

摘要

为解决时间最优控制(TOC)卸载瞬态响应差的问题,该文提出基于耦合电感辅助电路的快速卸载瞬态响应Buck变换器,并设计序列切换控制策略。耦合电感辅助电路仅作用在卸载瞬态期内,通过控制辅助耦合电感与输入源并联来改变输出电感两端的等效电压,达到提高电感电流变化率的目的。卸载瞬态期内采用所提的序列切换策略将系统暂态周期分解为n+1个子周期,在每个子周期内应用电容电荷充放电平衡计算出切换序列,进而实现对辅助耦合电感的投切控制。所提序列切换控制方案将系统电压过冲限制在子周期的最大电压过冲值上,调节时间缩短至原输出电感电流首次达到稳态的时刻。进一步设计出12V/3.3V实验样机,实验结果验证了所提方案的可行性。