平均电流自动均流
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第 27 卷 第 13 期 中 国 电 机 工 程 学 报 Vol.27 No.13 May 2007
2007 年 5 月 Proceedings of the CSEE ©2007 Chin.Soc.for Elec.Eng.
文章编号：0258-8013 (2007) 13-0064-06 中图分类号：TM46 文献标识码：A 学科分类号：470⋅40
改进平均电流自动均流法及其在 Boost
变换器并联系统中的应用
肖文勋，张 波，丘东元
（华南理工大学电力学院，广东省 广州市 510640）
Improved Automatic Current-sharing Control Based on Average
Current Mode for Parallel Boost Converters
XIAO Wen-xun, ZHANG Bo, QIU Dong-yuan
(Electrical power college, South China University of Technology, Guangzhou 510640, Guangdong province, China)
ABSTRACT: This paper presents an improved automatic
current-sharing control method based on average current mode
for parallel Boost converters. With the proposed method, the
second-order system of the external loop of Boost converter is
reduced to a first-order under the right-half-plane zero, that
makes the design of the control circuit easy and improves the
dynamic response of parallel Boost converters. This paper
presents detail analysis and design guidelines of the proposed
control system. The multi-module parallel number is limitless
in theory. Two 40V/120V/4.2A Boost converters have been
designed for parallel experiment, verifying the correctness of
the theory analysis.
KEY WORDS: average current mode control; automatic
current-sharing technique; improvement; design
摘要：改进了基于平均电流模式的自动均流法，并应用于并
联 Boost 变换器均流控制中，理论分析表明在低于右半平面
零点的低频域内将 Boost 变换器外部环路的二阶系统降为一
阶系统，使得控制回路易于设计,并保证了并联 Boost 变换器
的动态响应。该文给出基于平均电流模式的自动均流控制系
统分析方法，提出其控制回路的设计原则，并指出该控制方
法同样适合于多并联模块，原则上并联模块数量不限。论文
还建立了２台 40V/120V/4.2A 的 Boost 变换器并联实验系
统，实验证明理论分析的正确性。
关键词：平均电流；自动均流法；改进；设计
基金项目：国家自然科学基金项目(60474066)；广东省自然科学基
金项目(605103540)。
Project Supported by National Natural Science Foundation of China
(60474066)．
0 引言
DC-DC 变换器均流技术随着大功率应用和可
靠运行的要求，成为目前一个研究热点
[1-2]
。文 献 [3]
提出了基于电压模式控制的自动均流法，但由于
Boost 变换器电压环右半平面零点的存在
[4]
，限制了
电压环的增益带宽，造成各个子模块的动态性能较
差，影响了整个系统的动态性能。文献[5-7]提出了
基于电流模式控制的自动均流法，虽然可以将电压
环的增益带宽设计的较高，提高各个子模块的动态
响应,但均流控制电路中所有并联子模块共用一个
电压调节器，降低了系统的可靠性
[5-6]
，且均流环的
增益带宽受到电压环的窄带宽的限制，并联系统不
可能对负载突变做出快速的响应，影响了动态均流
效果
[7]
。文献[8-9]在此基础上，将均流环设计在电
压环的内部，使其不受电压环窄带宽的限制，较好
地改善了动态均流效果。
本文在文献[9]的基础上，进一步实现了电流环
对外部环路的补偿，使得外部环路在低于右半平面
零点的低频域内，由二阶系统降为一阶系统，动态
均流效果更有效地得到提高，并更易于设计和实际
应用。
为此，本文详细分析了电流环对外部环路的补
偿原理，提出控制系统的设计原则，并 以 并联 Boost
变换器为对象进行了实际应用的研究。设计的 2 台
40V/120V/4.2A 并联 Boost 变换器的实验表明，它
们具有较理想的动、静 态均流特性和较高的冗余度。
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