帶雙Buck逆變器的DC／DC變換器低頻電流紋波抑制

陷波濾波器中心頻率設計為400 Hz，圖5為陷波濾波器波特圖，輸入的電壓誤差信號幅值在400 Hz處將大大衰減，隨Q值減小幅值衰減越嚴重，相位變化劇烈；外環截止頻率接近陷波濾波器中心頻率時，可能導致相位裕量不足，造成系統不穩定。實際需折中選取Q值，一般在0．5～1．5之間。

3．3 輸入電流低頻脈動定量分析
低頻紋波抑制還可通過平均電流控制來實現，這里定量分析兩種方法的抑制效果，并研究系統動態響應。圖6為推挽正激變換器引入陷波濾波器后的小信號模型。

平均電流控制時僅將級聯于電壓補償器后的陷波濾波器去除即可。平均電流控制時和引入陷波濾波器后輸入電流對輸出電流的閉環傳遞函數為：

式中：Ai(s)為開環時輸入電流對輸出電流的傳遞函數；Zo(s)為開環輸出阻抗；Hu(s)為電壓采樣系數；Gu(s)為電壓環補償網絡傳遞函數；Fm(s)為脈寬調制器增益；Gid(s)為輸入電流對占空比的傳遞函數；Hi(s)為電流采樣系數；Gi(s)為電流環補償網絡傳遞函數；GiLi(s)為電感電流對輸出電流的傳遞函數；Tu(s)為電流開環時電壓環增益，Tu(s)=Hu(s)·Gu(s)[1+Gi(s)]Fm(s)Gud(s)，Gud(s)為輸出電壓對占空比的傳遞函數；Tuf(s)為引入陷波濾波器后的電壓環增益，Tuf(s)=Hu(s)Gu(s)Gf(s)[1+Gi(s)]Fm(s)Gud(s)；Ti(s)為電流環增益，Ti(s)=Gi(s)Fm(s)Gud(s)Hi(s)，GiLi(s)為濾波電感電流對占空比的傳遞函數。
圖7示出不同方法下輸入、輸出電流傳遞函數波特圖和系統環路增益波特圖。

圖7中變換器參數與后節所給相同。由圖7a可見，平均電流控制時，外環截止頻率為4 Hz，內環截止頻率為5 kHz，低的外環截止頻率保證低頻紋波含量大大衰減；引入陷波濾波器時，外環截止頻率為100 Hz，內環截止頻率為5 kHz；400 Hz處的輸入電流紋波均得到大大衰減，達到-25 dB。由圖7b可見，在平均電流控制下系統帶寬只有4 Hz，動態響應將很慢；在突加負載時，由于前級變換器動態響應較慢，有可能使母線電壓瞬時跌落較多，導致后級正弦波電壓出現削頂現象。