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该论文中以提高直流变换器的稳态性能和瞬态响应性能以及指导直流变换器的参数设计为目的,设计出一种间接电压前馈型的滞环控制技术、增强型的滞环控制技术族,研究其动力学行为以及将其运用于Buck和Boost电路后进行深入研究。论文的研究工作主要分为三部分。第一、二部分研究对象为Buck变换器,第三部分研究对象针对Boost变换器。第一部分:基于电容充放电特性的滞环控制策略。提出了一种带有间接电压前馈的滞环控制方法,该方法控制设计简单,控制效果优良,具有较好的稳态和动态性能,基于电容充放电特性的快速滞环(Capacitor Charging and Discharging Fast Hysteretic, CCDFH)控制策略控制电路拓扑结构简单,不需要常规PWM控制中的误差放大器和补偿网络设计,减少了器件的使用数量和补偿网络的设计问题,同时所提出的CCDFH弥补了滞环控制的变频特性,在CCDFH控制中具有保持准恒频的输出效果。给出了CCDFH控制的静态和动态特性分析,同时针对电路各控制参数对稳定性的影响给出了定性定量分析。针对输入电压变化,对输出电压稳态到混沌态的演化,给出了仿真说明和验证,证明了主电路输入电压变化可以引起输出的混沌状态。针对滤波电容取值对输出电压的影响,通过仿真验证了滤波电容的取值大小可以引起输出的混沌态。另外通过仿真验证了ESR与输出电压纹波公式的正确性。推导出了滤波电容ESR临界值确定的方法,并用仿真和理论分析进行了验证,证明了所提出的ESR取值公式的有效性。第二部分:基于电容充放电特性的变滞环阈值自适应控制策略。提出了增强型的变滞环控制、变阈值控制(高阈值或低阈值控制),所提出的控制方法不仅保留了CCDFH控制的优点,同时使得控制效果得以提高,动态响应特性得以改善。提出了在输出负载或者输入电压变动时,利用输入电压的直接前馈或间接前馈信息以及与输出电压反馈相结合的复合前馈滞环控制方法。该方法结合了通过输入电压的变化情况来自动调节滞环宽度和利用输出电压调节电容充放电速率的特性,实现了对电容的充放电速率和滞环宽度的调节,带来了响应速度快和稳态结果好的效果。而且它只需要一个滞环比较器和反馈系数调节电阻,控制电路的器件数量大大减少,成本和体积均得到了较大改善。由于没有使用误差放大器,在消除了补偿电路带来的相位延迟问题的同时,有效提高了控制电路的动态特性。提出了一种带有间接前馈的自适应环宽控制策略,间接前馈控制环主要用来响应输入电压变化,改变电容充放电速率进而改变占空比。反馈控制环包括两个控制环(Rf环和k2环),Rf反馈控制环通过输出电压的变化来调节电容充放电速率进而改变占空比,k2反馈控制环主要将输出电压的变化信息反馈到滞环阈值中来,来快速调节占空比,实现输出的快速稳定响应。本滞环控制中占空比的调节主要由电容的充放电和滞环阈值两个因素来构成,本设计中的三个控制环共同实现了对于这两个影响因素的有效利用控制,发挥了较好的控制效果。第三部分:运用于Boost电路的准恒频滞环控制针对Boost控制电路,传统控制方法难以满足对其诸如快速调节,良好动态调节性能等效果。基于此,我们提出一种基于电容充放电特性的滞环控制方法。使用该方法的控制电路不仅所需器件较少,有利于满足变换器的轻小薄要求,易于集成,功率密度高;而且在动态响应特性中,该控制电路在负载跃升和跃降时超调量和收敛时间均优于传统PWM控制电路。同时具有较宽的功率输出范围,弥补了常规滞环控制的变频问题,具有准恒频特性。