Use of DCR-optimized natural switching surfaces in the second-order sliding mode control of DC/DC buck and boost converters and current limiting methods

Doğal anahtarlama yüzeylerini kullanan ikinci derece kayan kipli kontrol, başlama, yük değişimleri ve büyük sinyal bozulmaları için anahtarlamalı buck ve boost dönüştürücülerin kontrolünde etkili dinamik performans göstermiştir. Bununla birlikte, pratik uygulama chattering olgusu ve açılış, yük akımı artış durumları sırasında yüksek bobin akımları gibi zorluklarla sıklıkla karşılaşır. Bu araştırmanın temel odak noktası, bu pratik sorunlar için potansiyel çözümler önermektir. Anahtarların iletken durum dirençleri ve çıkış kapasitörlerin seri eşdeğer dirençleri gibi parazitik dirençlerin düşük olduğu varsayıldığında, indüktörün direkt akım direnci (DAD) damping etkisi nedeniyle chatteringe neden olan birincil parazitik direnç haline gelir. Bu sebeble, indüktörün DAD'sı doğal anahtarlama yüzeylerinin türetildiği sistem dinamiklerinde dikkate alınmıştır. Bu yüzeylerin kontrol yasalarına entegre edilmesiyle kayıpların neden olduğu chattering etkisi azaltılırken etkili kontrol korunmaktadır. Ayrıca, dönüştürücü koruması ve güvenilirliği için akım sınırlama teknikleri önerilmiştir. Bu teknikler, geçici büyük endüktör akımlarını etkili bir şekilde yönetmek için kontrol yasalarına entegre edilmiştir, böylece potansiyel hasar önlenir ve dönüştürücünün genel performansı artırılır. Teorik analiz, geometrik gösterimler ve simülasyon çalışmaları aracılığıyla, doğal anahtarlama yüzeylerini entegre eden buck ve boost dönüştürücülerin ikinci derece kayan kipli kontrolünde chatteringi en aza indirmek ve büyük endüktör akımlarını yönetmek için kapsamlı bir çerçeve oluşturulmuştur.