专利汇可以提供一种BUCK变换器的非奇异终端滑模硬件控制电路及控制方法专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且一种BUCK变换器的非奇异终端滑模 硬件 控制 电路 及控制方法,包括:直流电源、BUCK变换器、功率负载、参考 电压 模 块 、功率 开关 、加法器、减法器、微分器、指数电路、第一滞环比较器、第二滞环比较器和比例 运算 放大器 ;第二滞环比较器根据滑模面函数S计算值来决定高低电平输出:当S小于-h时,第二滞环比较器输出高电平,BUCK变换器中的功率开关导通;当S大于h时,第二滞环比较器输出低电平,BUCK变换器中的功率开关关断。本 发明 所产生的有益效果是:本发明BUCK直流变换器硬件控制电路结构简单,避免了 控制器 的使用与复杂编程,在提升系统可靠性的同时增加系统的经济性。,下面是一种BUCK变换器的非奇异终端滑模硬件控制电路及控制方法专利的具体信息内容。
1.一种BUCK变换器的非奇异终端滑模硬件电路,其特征在于,包括:直流电源、BUCK变换器、功率负载R、参考电压模块、功率开关SW1、加法器、减法器、微分器、指数电路、第一滞环比较器A、第二滞环比较器B和比例运算放大器;所述的直流电源输出端连接BUCK变换器第一接口,直流电源输入端连接BUCK变换器第三接口,BUCK变换器第二接口和第四接口分别连接功率负载R的输入端和输出端;功率负载R的输入端分别连接微分器输入端和减法器反相输入端;参考电压模块连接减法器同相输入端,减法器输出端连接加法器输入端;微分器输出端连接第一滞环比较器A的输入端和功率开关SW1的漏极,功率开关SW1的源极连接指数电路输入端,第一滞环比较器A的输出端连接功率开关SW1的栅极;指数电路输出端连接比例运算放大器输入端,比例运算放大器输出端连接加法器输入端;加法器输出端连接第二滞环比较器B的输入端,第二滞环比较器B的输出端连接BUCK变换器第五接口。
2.根据权利要求1所述的BUCK变换器的非奇异终端滑模硬件电路,其特征在于:所述的BUCK变换器由功率开关SW2、电感L、二极管D和电容C组成,功率开关SW2的漏极连接BUCK变换器第一接口,源极连接电感L和二极管D一端,电感L两端分别连接功率开关SW2源极、BUCK变换器第二接口,二极管D两端分别连接功率开关SW2源极、BUCK变换器第三接口,电容C两端分别连接第二、第四接口。
3.根据权利要求1所述的BUCK变换器的非奇异终端滑模硬件电路,其特征在于:加法器选用反相输入加法器,加法器后连接放大倍数为-1的比例运算放大器;比例运算放大器选用反相输入,比例运算放大器后连接放大倍数为-1的比例运算放大器。
4.根据权利要求1所述的BUCK变换器的非奇异终端滑模硬件电路,其特征在于:所述的指数电路包括对数电路和反对数电路;A1,T1和A2,T2构成具有温度补偿的对数电路,A3,T3和A4,T4构成具有温度补偿的反对数电路,进而对数电路和反对数电路整体构成指数电路。
5.根据权利要求1所述的BUCK变换器的非奇异终端滑模硬件电路,其特征在于:所述的功率开关SW1和功率开关SW2采用IGBT或场效应管。
6.根据权利要求1所述的BUCK变换器的非奇异终端滑模硬件电路,其特征在于:所述的指数电路为单相输入。
7.根据权利要求1所述的BUCK变换器的非奇异终端滑模硬件电路,其特征在于:所述的第一滞环比较器A根据输入端微分器输出值确定输出电平控制功率开关SW1导通与关断;所述的第二滞环比较器B根据输入端滑模面函数值确定输出电平控制功率开关SW2导通与关断。
8.采用权利要求1至7中任意一项所述的BUCK变换器的非奇异终端滑模硬件电路的控制方法,其特征在于,包括以下步骤:
1)直流变换器启动工作后,输出电压值与参考电压在减法器中进行比较,产生差值x1;
对输出电压作微分运算,产生数值x2;
2)微分器输出值x2作为第一滞环比较器A的输入值,判断数值x2的符号,若x2为负,则功率开关SW1断开,避免以x2为底数的指数运算;若x2为正,则功率开关SW1导通,进行以x2为底数的指数运算;
3)调节指数电路参数实现以p/q为指数的指数运算,产生数值 p和q均为正奇数且满足p>q;然后通过调节比例运算放大器参数对数值 进行 倍放大,0<A<1,与x1相加产生滑模面函数值S来确定第二滞环比较器B的输出电平,进而控制功率开关SW2以调节输出电压值。
9.根据权利要求8所述的BUCK变换器的非奇异终端滑模硬件电路的控制方法,其特征在于:当微分器输出值x2小于-w时,第一滞环比较器A输出低电平,功率开关关断并保持,直至x2大于w进行切换;当x2大于w时,第一滞环比较器A输出高电平,功率开关导通并保持,直至x2小于-w进行切换;w为第一滞环比较器A正向过程的阈值电压,-w为负向过程的阈值电压。
10.根据权利要求8所述的BUCK变换器的非奇异终端滑模硬件电路的控制方法,其特征在于:当滑模面函数值S小于-h时,第二滞环比较器B输出高电平,功率开关导通并保持,直至S大于h进行切换;当S大于h时,第二滞环比较器B输出低电平,功率开关关断并保持,直至S小于-h进行切换;h为第二滞环比较器B正向过程的阈值电压,-h为负向过程的阈值电压。
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