基于ARM的通信电源最优控制算法

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由于电流基准为零,因此从图1可以得到组合辅助电源的输出电压与输出电流之间的闭环传递函数,即组合辅助电源的闭环负载导纳如下:

将设计的闭环参数分别引入方程(9)和方程(10),可已看出,输出电压AC基频越低,基波幅度越接近基波幅度,组合次级电源的输出电流越小;电流控制方法改进前,基波相对于基波具有较大的相位滞后,基波频率越高,相位滞后越大,改进后的电流控制方法有效减小了基波与基波的相位差;因此,还减小了由组合的次级电源提供的基波电流。

2.3 改进前后控制算法的实验结果

为了验证所提出的ARM通信电源工作原理和控制方法的有效性,在实验室进行了n次实验,做出平均功率为37.5W、峰值功率为75W的样机,主要技术指标为:输入直流电压uin= 20 V,输出电压u0= 10+5sin(2rrfot)V,负载电阻Ro=3 Q开关电源频率fs=1 MHz,滤波电感厶=3.3 μH;V1和V2切换阀选用vishay公司Si7850DP[6];组合的次级功率晶体管和VTi和VT2,分别采用2SC3858[7]和2SA1494[8]。

从表1可以看出:采用改进的电流控制算法后,开关电源输出电流幅值增大,但与负载基波电流的相位差减小,从而减小了组合次级电源的输出基波电流;输出电压AC基频的频率f0越低,开关电源的基波电流与负载电流的基波电流之间的相位差越小,基波幅度越接近,复合辅助电源的电流越小,这与理论分析基本一致,说明了ARM通信功率结构和所提出的电流最优控制算法的有效性。

3 结论

主要针对无线通信基站中为RFPA供电的ARM通信电源,由开关电源与组合从电源并联构成的ARM通信电源中,高带宽组合从电源用于调节输出电压,低带宽开关电源用于提供大部分负载功率以提高供电效率。根据这种结构,提出了一种基于ARM的通信电源最优控制算法,使开关电源的工作频率恒定,改进了的控制算法,通过引入输出电压前馈支路,进一步减少了组合辅助电源,提高了系统的效率,并进行了实验验证。

参考文献:

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