Article

A comprehensive analysis of current-mode control for DCM buck-boost converters

Lockheed Martin, Moorestown, NJ, USA
IEEE Transactions on Industrial Electronics (Impact Factor: 6.5). 07/2004; 51(3):733 - 735. DOI: 10.1109/TIE.2004.825204
Source: IEEE Xplore

ABSTRACT Comprehensive analyses for the buck-boost, pulse width modulation DC/DC converters applying peak current current-mode control are given. The analysis provides closed-form solutions for steady-state output, small-signal loop gain, and conducted susceptibility. It also proves that the state-space averaged model developed for converter using a single-loop voltage-mode control is valid for a current-mode-controlled converter.

4 Followers
 · 
671 Views
  • Source
  • Source
    [Show abstract] [Hide abstract]
    ABSTRACT: El present projecte té com a objectiu posar en funcionament un convertidor monofàsic de corrent continu a corrent altern bidireccional funcionant en mode de conducció discontínua. Aquest mode de funcionament permet reduir la dimensió de la bobina del filtre de sortida del convertidor.En primer lloc s’estudia l’ondulador, la seva topologia i el seu model d’estat i es realitza la síntesi d’una modulació. Aquesta modulació permet que el filtre treballi en mode de conducció discontínua i el funcionament del sistema de manera bidireccional sense els problemes que comporta la interacció entre dues fonts de tensió. Seguidament, s’estableix un model del sistema en PSIM, i a partir d’aquest es realitzen diferents simulacions com a ondulador i com a rectificador en mode de conducció discontínua. En tercer lloc s’estudien exhaustivament cadascun dels components que conformen el sistema global i es realitza un muntatge experimental. Per a aquest muntatge, es dissenyen i programen els dispositius necessaris per a construir un prototipus complet. Finalment, una vegada realitzat el muntatge del sistema, s’obtenen les dades experimentals i s’estudia el funcionament del convertidor, comparant les dades de simulació amb els resultats experimentals.Els resultats experimentals obtinguts permeten verificar el comportament descrit en les simulacions i definit en les especificacions, ja que en les diferents condicions provades s’obté una tensió sinusoïdal amb les característiques demanades, amb distorsions baixes i amb una resposta dinàmica correcta, tant amb càrregues lineals com no lineals. El control dissenyat s’ha mostrat vàlid en totes les proves realitzades i dóna uns resultats fiables i regulars en les diferents condicions en què s’ha provat.A partir de l’estudi realitzat es pot concloure que el funcionament en mode de conducció discontínua d’un convertidor pot oferir una alternativa al funcionament habitual, reduint els costos del filtre i permetent un control més eficaç. A més, es pot combinar el control per a utilitzar el convertidor com a ondulador i com a rectificador en un sol sistema. Tot això indica que aquest tipus de convertidors pot ser molt útil per a aplicacions d’energia solar fotovoltaica en sistemes aïllats de la xarxa i contribuir a reduir costos en els aparells de conversió d’energia utilitzats.
  • [Show abstract] [Hide abstract]
    ABSTRACT: In this study, an adaptive fuzzy-neural-network control (AFNNC) scheme is designed for the voltage tracking control of a conventional dc–dc boost converter. First, the description of the circuit framework of a conventional boost converter and system modeling is introduced. Then, a total sliding-mode control (TSMC) strategy without the reaching phase in the conventional SMC is developed for enhancing system robustness during the transient response of the voltage control. In order to alleviate the control chattering phenomena caused by the sign function in the TSMC design and relax the requirement of detailed system dynamics, an AFNNC scheme is further investigated to imitate the TSMC law for the boost converter. In the AFNNC scheme, online learning algorithms are derived in the sense of Lyapunov stability theorem and projection algorithm to ensure the stability of the controlled system without the requirement of auxiliary compensated controllers despite the existence of uncertainties. The output of the AFNNC scheme can be easily supplied to the duty cycle of the power switch in the boost converter without strict constraints on control parameters selection in conventional control strategies. In addition, the effectiveness of the proposed AFNNC scheme is verified by realistic experimentations, and its advantages are indicated in comparison with the TSMC strategy.
    IEEE Transactions on Power Electronics 04/2012; 27(4):2104-2115. DOI:10.1109/TPEL.2011.2169685 · 5.73 Impact Factor

Preview (2 Sources)

Download
49 Downloads
Available from