دانلود ترجمه مقاله کنترل حلقه بسته دیجیتالی برای حفظ اختلاف فاز یک مبدل بوست BCM

1. مقدمه 2. کلید زنی دره ای 3. کنترل اختلاف فاز 4. نتایج آزمایشی 5. نتیجه گیری

چکیده – این مقاله، یک طرح کنترل دیجیتال حلقه بسته نوین جهت حفظ عملکرد چندلایه سازی صحیح یک مبدل بوست مد رسانایی مرزی (BCM) چندکانالی استفاده شده در کاربردهای تصحیح ضریب توان (PFC) را ارائه می دهد. طرح کنترل پیشنهادی، برای پیاده سازی بر روی یک میکروکنترلر کم هزینه، مناسب است. این کار با اجرای طرح کنترل در نرخ نمونه گیری ثابت که بسیار کمتر (کندتر) از حداکثر فرکانس کلیدزنی مبدل است، امکان پذیر می شود. عملکرد طرح کنترلی با استفاده از یک بهره وفقی که با «زمان روشن بودن» مبدل متناسب است، بیشتر بهبود می یابد. طرح کنترل حلقه بسته دیجیتال به صورت تجربی بر روی یک مبدل ac-dc نمونه اولیه 1 کیلوواتی 3 کاناله، اعتبار یابی می شود. این مبدل، ولتاژ خروجی 400 ولت و محدوده ولتاژ ورودی جهانی 85 تا 265 ولت دارد. این مبدل نمونه اولیه، از یک میکروکنترلر کم هزینه استفاده می کند و در عین حال، عملکرد چندلایه سازی صحیح را نشان می دهد. نتیجه گیری: یک استراتژی کنترل دیجیتال حلقه بسته، که عملکرد چندلایه سازی صحیح یک مبدل بوست BCM چندکانالی را حفظ می کند، ارائه شد. اهمیت استفاده از مدارات ZCD جداگانه برای هر کانال از مبدل چندلایه، برای حفظ عملکرد کلیدزنی دره ای (valley) ، به بحث گذاشته شد و جزئیات نحوه اتصال مدار ZCD با میکروکنترلر، ارائه شدند. یک طرح کنترل حلقه بسته دیجیتال، برای حفظ عملکرد چندلایه سازی صحیح مبدل پیشنهاد شد. تحلیل ریاضیاتی برای یافتن بهره یک کنترلر تناسب، که بهترین عملکرد ردیابی را فراهم کرد و پایداری حلقه کنترلی را حفظ کرد، بدست آمد. یک بهره وفقی در حلقه کنترل بکار گرفته شد تا بهترین عملکرد ردیابی حاصل شود و پایداری تحت همه شرایط عملکردی، حفظ شود. در آخر، نتایج تجربی یک مبدل 3 کاناله نمونه اولیه، نشان داده شد، که بیانگر عملکرد چندلایه ای صحیح مبدل در حالت های 2 کانالی و 3 کانالی می باشد.

This paper presents a novel closed-loop digital control scheme to maintain proper interleaving operation of a multi-channel boundary-conduction-mode (BCM) boost converter used in power-factor-correction (PFC) applications. The proposed control scheme is suitable for implementation on a low-cost microcontroller. This is made possible by executing the control scheme at a constant sampling rate that is much slower than the maximum switching frequency of the converter. The performance of the control scheme is further improved by using an adaptive gain that scales with the on-time of the converter, which provides optimal phase-shift control and stability under all operating conditions. The digital closed-loop control scheme is validated experimentally on a 3-channel 1 kW prototype ac-dc converter. The converter has an output voltage of 400 V and a universal input voltage range of 85 V to 265 V. The prototype converter uses a low-cost microcontroller while demonstrating correct interleaving operation. CONCLUSION: A closed-loop digital control strategy which maintains correct interleaving operation of a multi-channel BCM boost converter has been presented. The importance of using separate ZCD circuits for each channel of the interleaved converter to maintain valley-switching operation has been discussed, and detail of how the ZCD circuit interfaces with the microcontroller were given. A digital closed-loop control scheme to maintain correct interleaving operation of the converter was proposed. A mathematical analysis was derived to find the gain of a proportional controller which provided the best tracking performance and maintained stability of the control loop. An adaptive gain was incorporated into the control loop to give best tracking performance and ensure stability under all operating conditions. Finally, the experimental results of a prototype 3-channel converter were shown, demonstrating correct interleaving operation of the converter operating in 2-channel and 3- channel modes.