DC/DC電源技術研究

為更好提高系統穩態和動態性能指標的精度，實現電流跟隨性，采用兩級電流控制(圖2)，即總電流環和模塊電流環相互配合，不僅可提高性能指標，且可實現各模塊電流的均衡。

外環的主要功能是實現電流的實時跟蹤，采用反饋加前饋的復合控制方式。復合控制中的前饋控制不影響原系統的穩定性。但卻可在不增大開環增益的情況下大幅提高系統的穩態精度和動態性能。為達到控制效果。又不使前饋通道的結構變得復雜。前饋控制采用的是輸入信號的一階導數，且加到信號的輸入端。

內環模塊電流環的主要功能如下。

1)改造控制對象的傳遞函數。

2)限制電流最大輸出，同時又實現各電源模塊的均流。

3 數據傳輸拓撲結構

EAST等離子體垂直位移快控電源的均流是裝置并聯的一重要問題。監控計算機和電源模塊的CPU數據傳輸采用主從方式(圖3)，即由每一電源模塊的CPU 負載實現各自的電流控制，并向監控計算機發送該電源模塊狀態信息，監控計算機的作用是實現對各電源模塊的統一管理，包括向每個電源模塊發送啟動和停止指令。發送電流給定信號，采集直流輸出總電流，總電壓，交流輸入電壓及各電源模塊的交流電壓電流，直流輸出電流，溫度，熔絲斷，門禁等物理量等。同時與上一級EAST總控計算機及系統各電源模塊進行通訊，完成各種數據信息的自動上報，下報。模塊的自動切除與投入等任務。監控計算機給每個電源模塊傳輸相同的給定電流！在電源模塊電流環的調節控制作用下，通過單片機的軟件編程，實現輸出相同的負載電流！獲得較好的均流效果。

4 結語

對于類似托卡馬克快控電源這樣的大容量且對其，象限運行和電流跟蹤有較高要求的電源系統，可采用多個獨立的中小容量的電源模塊通過并聯來滿足電源總容量的需求。多電源的并聯面臨的一個關鍵問題是各組成模塊之間的均流。利用電源模塊的智能化和自動控制系統理論，使電源的各個組成模塊成為具有電流跟蹤能力的閉環系統！由控制規律而非硬件來實現各模塊之間的均流。如此形成的系統也將能夠滿足快控電源的快速電流跟蹤要求。這種設計方案所以能夠得到實現。關鍵在于具備了以下條件：

1)單片機在電源模塊和并聯系統中的嵌入式應用實現了裝置的智能化，大大提高了模塊調制頻率的一致性。有利于減小輸出電壓，電流的低頻紋波！克服了傳統方法難以實現各模塊調制頻率一致性的缺點。

2)采用PWM技術DC/DC環節具有快速響應能力；

3)基于控制理論的電流跟蹤技術能以硬件均流不同的思路實現模塊之間的均流，通過監控計算機的控制，向各模塊CPU 傳送相同的電流給定。實現電源模塊的靜態均流。