多相交错Buck变换器的解耦均流控制方法

胡文浩，陈昌松，段善旭

（华中科技大学电气与电子工程学院，武汉 430074）

DC-DC变换器的交错并联技术广泛应用于并联模块数量固定的场合，以满足大功率、高可靠性的应用要求。然而，由于实际电路元器件的差异，将导致变换器中电流不平衡[1]，从而降低了系统性能。因此，需采用合适的均流控制方法以实现电流均衡[2-6]。已有文献对交错并联技术的均流控制策略进行了研究，大致可将均流控制方法分为串行控制和并行控制[7]两种。

文献[8-9]将电压外环和电流内环组成串行控制环，电压外环的输出作为电流内环的参考，则这两个环路必然存在耦合关系，这种耦合关系会复杂电压控制器和电流控制器的设计过程，且控制器之间会相互干扰；文献[10-12]采用并行控制的方法控制输出电压和不平衡电流，其输出占空比取决于电压环输出的均流环输出的总和，这种控制方法十分简单，但是均流环的调节将导致输出电压的波动，控制环路之间仍然是耦合的；文献[7,13]在上述基础上，采用主从均流控制实现了输出电压环和均流环的解耦；文献[14]也采用了一种主从均流控制方法，实现了输出电流环与均流环的解耦。但文献[7，13-14]中的输出控制环的本质是单闭环，难以在中大功率中获得应用。

本文针对交错Buck变换器，在采用以输出电压为外环、以电感电流为内环的双闭环控制器调节输出电压的基础上，提出了一种解耦的平均电流均流控制方法，其双闭环控制器与均流控制器共同决定输出占空比。……