2023年7月电工技术学报Vol.38No.14第38卷第14期TRANSACTIONSOFCHINAELECTROTECHNICALSOCIETYJul.2023DOI:10.19595/j.cnki.1000-6753.tces.221298单电感双输出Buck-Boost变换器的非最小相位特性分析及控制策略李慧慧皇金锋（陕西理工大学电气工程学院汉中723001）摘要单电感双输出（SIDO）Buck-Boost变换器其中一条支路控制/输出的暂态数学模型含有右半平面零点（RHPZ），因此，该变换器属于非最小相位系统，这使得变换器参数设计及控制变得复杂。针对此问题，首先，利用状态空间平均法建立SIDOBuck-Boost变换器电感电流连续导电模式控制/输出的暂态数学模型，发现变换器先导通支路控制/输出的暂态数学模型含有RHPZ。分析该变换器占空比突变暂态过程可知，先导通支路的输出电压存在负调现象。其次，建立含有负调现象的支路的内动态数学模型。基于此，该文提出对存在负调现象的支路采用电流控制，另一支路采用电压控制的方法。然后，以工作模式和输出纹波电压为约束条件，得到电感和电容的参数设计方法，进而结合劳斯-赫尔维兹判据得到控制参数的取值范围，同时应用特征根灵敏度对控制参数进行优化。最后，搭建仿真与实验平台。仿真及实验结果表明，该文所提控制方法较传统电压控制具有更优的暂态性能，且有效地抑制了输出支路间的交叉影响。关键词：单电感双输出非最小相位系统负调电压电流控制参数设计中图分类号：TM460引言随着电力电子技术的快速发展，以穿戴设备、智能手机为代表，由电力电子技术促进的便携式电子设备发展十分迅速[1-3]。单电感双输出（Single-InductorDual-Output,SIDO）DC-DC开关变换器用一个电感实现了双路输出，并且因具有无电磁干扰、结构简单和输出精度高等优点受到越来越多的关注[4-6]。SIDODC-DC开关变换器共享一个电感中的能量，并作为一个整体共同完成升、降压功能，因此其两支路输出端存在交叉影响[7-11]。交叉影响轻时，会影响系统的暂态性能；交叉影响重时，会影响系统的稳定性。同时，SIDODC-DC开关变换器电路拓扑中，如SIDOBoost、SIDOBuck-Boost、SIDOFlyback及其衍生拓扑的暂态数学模型因含有右半平面零点（RightHalf-PlaneZero,RHPZ）而属于非最小相位系统。该类系统在发生占空比突增（或突减）时，输出电压在开始阶段，会出现先减后增（或先增后减）的暂态过渡过程，即负调现象[12-16]。负调现象轻时，会影响系统的暂态性能；负调现象重时，会影响系统的稳定性。并且非最小相位系统无法使用传统频域法进行控...
