Nowa idea sterowania przetwornicami DC/DC

摘要

Przedstawiono nową, oryginalną koncepcję sterowania pracą przetwornic DC/DC wykorzystującą zasadę zachowania energii. Utrzymując stałą ilość energii zgromadzonej w przetwornicy, będącej odpowiednikiem napięcia referencyjnego w klasycznych metodach sterowania, układ sterowania wymusza żądaną wartość napięcia wyjściowego układu. Układ sterowania tylko raz, na początku każdego cyklu pracy mierzy zmienne stanu i podejmuje decyzję o czasie trwania fazy ON, uwzględniając aktualne parametry punktu pracy przetwornicy. Opis matematyczny działania regulatora jest odmienny od stosowanych dotychczas rozwiązań np. regulatorów PID, sterowania wartością prądu cewki lub metody Sliding Edge. Jest to nowy mechanizm regulacji napięcia wyjściowego, odpowiadający możliwościom układów sterowania realizowanych w technice cyfrowej lub analogowo-cyfrowej. Proponowane rozwiązanie charakteryzuje się bardzo dużą dynamiką, krótkim czasem reakcji i brakiem oscylacji napięcia wyjściowego przetwornicy w stanie nieustalonym.%In this paper authors presents new approach to the problem of controlling operation of DC/DC converters. This new approach is based on law of conservation of energy. By keeping constant amount of energy accumulated in converter, which is an equivalent to reference voltage in classic control methods, controller forces required output voltage level. Controller measures state variables only once and makes decision on duration of ON-phase, taking into consideration actual parameters of converter's fixed point. Mathematical controller description is different than typical solutions used up to date, for example PID regulators, coil current controlling, or Sliding Edge method. It's a new way of controlling output voltage that equals capabilities of control circuits build in digital or analog-digital technologies. Proposed solution has very high dynamics, short response time, and lack of oscillations of converter's output voltage in unsteady state.