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维普资讯
第34卷第2期
2008年2月电字工囊师Vo1.34No.2
ELECTR0NICENGINEERFeb.20o8
应用于UPS的3kWBoost电路研究
刘长万,王儒,方宇
(1.扬州招商证券电脑部,江苏省扬州市215104;
2.南京航空航天大学航空电源重点实验室,江苏省南京市210016;
3.扬州大学信息工程学院,江苏省扬州市225009)
摘要:提出了基于UC3842的Boost(升压)电路控制策略,运用开关函数法建立了Boost功率电
路的高频数学模型,进而给出了状态空间平均模型,基于这一模型,从控制理论的角度分析了Boost电
路的能控、能观测性。文中给出了占空比的输入到输出的小信号传递函数,为设计校正补偿网络提供
了理论依据。这一电路可应用于中小型UPS(不间断电源)中,给蓄电池升压,为UPS中的逆变器提供
输入电压,可以满足掉电时UPS的动态性能。最后给出的仿真和实验结果,证明了文中分析的正确性
和UC3842控制的实用性。
关键词:UPS;Boost变换器;传递函数;电流型控制
中图分类号:rI'N86
节器参数的设计和优化有重要的指导作用,避免了调
0引言
节器设计的盲目性。本文从控制理论的角度分析了该
Boost(升压)电路结构简单,只有一个开关管,不电路的能控、能观测性,基于此提出用UC3842实现
存在桥式电路共态导通的问题,应用在中小功率UPSBoost电路的峰值电流控制策略。
(不间断电源)中(几百w到3kW),适用于家用、办
1电路分析.‘
公等。它在UPS中的作用是当市电失电时,将蓄电池
的较低电压泵升,作为UPS中逆变器的输入电压,这Boost电路图见图1(a)。
就要求Boost电路具有快速的动态响应特性,以确保圈%目丑
在失电时,UPS的输出交流电压没有畸变。因此,设计
Boost电路的控制电路是关键。
Boost电路的控制分电压型控制和电流型控制。
电压型控制是单环控制,由于Boost电路功率较大,设
计在电流连续工作模式,因此系统是二阶的,为了确保
系统的稳定,电压环带宽增益积较小,相应的系统动态
响应较慢,很难满足UPS的动态性能要求。电流型控(c)模态3
图1主电路工作原理
制属双环控制,外环是电压环,内环是电流环,由于电
流内环的存在,上述二阶系统被降成一阶系统,一阶系图1(a)电路有2个基本工作模态,主要波形如图
统是无条件稳定的,因此它的带宽增益积可以很大,可2所示。
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