交错式升压 DC-DC 转换器（boost）

一. 介绍

交错式升压DC-DC转换器可用于燃料电池的控制，有利于提高PEMFC 的使用寿命，减少电流波动。该转换器使用PI控制。

顾名思义，DC-DC 升压转换器将给定量的直流电压升高到所需的直流电压量。其拓扑图如下：

交错式并联DC-DC转换器在基本的boost上进行改进。对于双相交错转换器，回路中并联连接的两个转换器的开启和关闭时间不同，两个开关驱动器彼此错开 1/2个周期，每个支路具有相同的占空比。

该结构允许大电流流动，输入电流纹波大大降低。交错式并联DC-DC转换器拓扑图和控制回路如下：

二. PI控制器设计

PI控制器用于调节控制器的输出电压，使其保持恒定。

以下不加推到地给出传递函数：

基于上述的传递函数，可得到控制器如下：

三. 模型搭建及PI参数整定

电源电压50V，输出100V。

给定交错式并联DC-DC转换器参数如下：

Parameters	E	L1	L2	C	F	R
values	50V	10mH	10mH	50e-6F	5kHz	50 Ohms

PI 控制器的参数 Kp 和 Ki 使用 Matlab 计算如下：

U=100;
C=3500e-6;
R=30;
L=10e-3;
D=0.7; %D=1-E/Uo
num=[0 -U/(R*C*(1-D)*(1-D)) U/(L*C)];
den=[1 1/(R*C) (1-D)*(1-D)/(L*C)];
G=tf(num,den);
pidtool

使用Matlab自带的PID调节器进行PI参数的整定：

PI整定后参数如下图所示(Kp=0.00053007,Ki=0.32886)：

simulink搭建模型如下：

控制回路中transport Delay模块时滞为0.0001（T/2）

四. 仿真结果

输出电压维持在100V：

输出电流维持在2A：

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