Buck电路的分段快速启动控制方法

唐 旗，朱翔鸥，闫正兵

（温州大学数理与电子信息工程学院，浙江 温州 325035）

0 引 言

随着半导体功率器件技术的发展，开关变换器被广泛应用于航空、工业、低压电器及军事等领域。使用脉冲宽度调制的开关变换器通常需要几十毫秒到几百毫秒才能完成启动。紧急情况下，通常要求大功率激光电源、战机和舰艇上搭载的火控雷达等使用的开关变换器能够在几毫秒到十几毫秒内投入工作。此外，漏电保护器在规定漏电流下的最大动作时间为40 ms，要求其中使用的开关变换器需要在规定时间内完成电源启动、信号采集分析及触发脱扣等动作。因此，对开关变换器的启动展开分析以实现启动时间的控制具有重要意义。

文献[1]通过对连续工作状态下的Buck变换器的启动过程展开研究，推导了出现振荡和过冲的条件，并计算了振荡频率以及过冲出现的时间和最大值。文献[2]对恒功率负载情况下的Buck变换器启动过程进行了分析，通过提高限流点来确保启动后的系统不受影响。文献[3]分析了LLC谐振变换器在不同调制方式下的启动过程，比较了不同调制方式下启动的优缺点。虽然以上文献都对开关变换器的启动进行了研究，分析了启动中出现的振荡与过冲，但都没有对启动出现的振荡与过冲进行控制，也没有对开关变换器的启动时间进行控制。

本文通过建立Buck电路在启动时的二阶微分方程，提出一种分段快速启动控制方法，不仅实现了启动中无过冲与振荡，还大大减少了启动时间，能够在几毫秒内使输出电压达到稳定状态，并通过matlab仿真表明分段快速启动控制方法的控制效果好。……