Boost-Buck光伏接口变换器控制策略研究
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3．3 模态过渡问题
实际中，任何开关器件通、断都存在一定延时，这些都会影响实际占空比，如图5a所示。uds为MOSFET开关管两端电压，Ts为开关周期，T1，T2为开通延时和关断延时；图5b为开关延迟对实际占空比的影响。理论上Uo／Upv与d1，d2的关系如图中虚线所示，但由于图5a所示的开关延迟，实际情况如实线所示。可见，Upv连续变化时，占空比并不能总跟随连续变化。据此不难理解模式切换时出现的输出电压瞬变问题。本文引用地址：//m.amcfsurvey.com/article/159279.htm
尤其当Upv在Uo附近波动时，变换器在Buck和Boost模式间来回切换，引起输出较大脉动。不仅会产生低频振荡，引起噪声，同时，接近于0或1的占空比会引起开关管不完全开通或关断，增加开关损耗。不仅对驱动电路提出很高要求，也增加了电路不可靠工作的因素。
3．4 过渡区域的平滑切换
为保证全范围外特性实现，兼顾高效要求，此处设计在Upv与Uo接近的区间，设置一段V1和V2同时高频工作的区间，如图6所示。
U1，U1-△U，Ur，Ur+△U分别为模态转换的阈值。Upv在区间外时，变换器处于单管工作状态，开关频率为fh；Upv在设定区间内，两开关管同时高频工作，为减小损耗，使两者开关频率均降低为f1。进出双管工作区间时加入滞环，防止模式来回切换。为简化控制，双管模式下，固定d1，只调节d2完成控制要求。对于U1，Ur和△U值的取定，综合考虑将整个过程中d1和d2的极值设置在合理范围内。程序控制框图如图7所示。
4 实验研究
为验证前述控制策略有效性，搭建变换器样机进行实验研究。变换器的额定功率Po=3 kW，输入电压Upv为200～550 V，Uo=380 V，单管工作频率Fh=50 kHz，双管工作频率f1=25 kHz。输入电感L1=360μH，输出电感L2=680μH；中间电容C1=3μF，输出电容C2=1．8μF。采用TMS3 20LF2407型DSP进行数字控制，实现V1，V2驱动信号输出。
Upv由240V升至430V时，Uo波形如图8a所示。电压变化期间Buck开关管V2和Boost开关管V1驱动波形(UgV2和ugV1)从图8b依次变化到8c。由实验波形可见，采用的调制策略实现了从Boost模式到双管工作模式再到Buck模式的快速响应和平滑切换。
用功率分析仪测试了典型情况下的效率曲线，如图8d所示。最高效率为98．5％，最低效率为95．3％。整体效率较高。
5 结论
此处针对光伏对直流微网接口变换器的两个要求：满足一定的外特性以及能够高效、平滑的工作展开分析。针对外特性要求，设计了基于功率匹配、参考取小的控制方案；对使用单管工作产生的升降压模式切换问题，给出加入双管降频区间的解决策略。实验研究结果表明所采用的控制策略简单有效，实现了变换器高效率和平滑的运行，满足直流总线供电系统控制要求。
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