"DC/DC变换器在电感电流断断续续方式下的动态建模与控制"

电力电子系统建模及控制第二章讨论了电流断续方式下DC/DC变换器的动态建模及控制。在轻载情况下，DC/DC变换器通常会工作在电感电流断续方式（DCM），或者有时会被特意设计成DCM方式。DCM方式下，DC/DC变换器的动态行为与在连续电流模式（CCM）下的动态行为存在较大的差异，因此需要研究DCM方式下DC/DC变换器的小信号交流模型，以便了解其动态特性并设计相应的控制器。 在DCM方式下，DC/DC变换器的平均模型可以以Buck-Boost变换器为例进行介绍。图中展示了Buck-Boost变换器的电感电压和电流波形，其中包括一个二端口开关网络。在开关周期的一部分时间内，MOSFET导通，二极管截止，输入电源电压加在电感上，导致电感电流线性上升，同时输出电容对负载放电；在另一部分时间内，MOSFET关断，二极管导通，电感释放能量到输出。如果输出电容较大，输出电容的电压变化很小时，电感电流将会线性下降。 为了更好地掌握DCM方式下DC/DC变换器的动态特性和进行控制器设计，需要建立一个适当的数学模型。这个模型将考虑电路中的各种参数和变量，并通过数学方程描述它们之间的相互作用。通过对这个模型进行分析，可以推导出系统的传递函数和控制策略，从而实现对DC/DC变换器性能的优化控制。 除了理论模型的建立，实际的控制器设计也是至关重要的。控制器的设计需要考虑到系统的动态特性、稳定性和响应速度等方面的要求。在DCM方式下，由于系统的动态行为与CCM方式存在差异，因此需要特别关注系统的稳定性和控制器的参数调节。通常可以采用PID控制器或者其他先进的控制算法，通过仿真和实验验证，来确定最佳的控制方案。 综上所述，对于电流断续方式下的DC/DC变换器，系统建模和控制是非常重要的。通过建立适当的数学模型，并设计有效的控制器，可以实现对系统性能的优化控制，提高系统的稳定性和响应速度。未来的研究可以进一步深入探讨DCM方式下的动态行为和控制策略，以应对日益复杂的电力电子系统控制需求。