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Xi Zhang (Southwest Jiaotong University) Jianping Xu (Southwest Jiaotong University) Jiahui Wu (Southwest Jiaotong University) Bocheng Bao (Changzhou University) Guohua Zhou (Southwest Jiaotong University) Kaitun Zhang (Southwest Jiaotong University)
저널정보
전력전자학회 JOURNAL OF POWER ELECTRONICS JOURNAL OF POWER ELECTRONICS Vol.17 No.5
발행연도
2017.9
수록면
1,298 - 1,307 (10page)

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The constant on-time current-mode controlled (COT-CMC) switching dc-dc converter is stable, with no subharmonic oscillation in its current loop when a voltage ripple in its outer voltage loop is ignored. However, when its output capacitance is small or its feedback gain is high, subharmonic oscillation may occur in a COT-CMC buck converter with a proportional-integral (PI) compensator. To investigate the subharmonic instability of COT-CMC buck converters with a PI compensator, an accurate reduced-order asynchronous-switching map model of a COT-CMC buck converter with a PI compensator is established. Based on this, the instability behaviors caused by output capacitance and feedback gain are investigated. Furthermore, an approximate instability condition is obtained and design-oriented stability boundaries in different circuit parameter spaces are yielded. The analysis results show that the instability of COT-CMC buck converters with a PI compensator is mainly affected by the output capacitance, output capacitor equivalent series resistance (ESR), feedback gain, current-sensing gain and constant on-time. The study results of this paper are helpful for the circuit parameter design of COT-CMC switching dc-dc converters. Experimental results are provided to verify the analysis results.
#Buck converter #Constant on-time current-mode control (COT-CMC) #Proportional-integral (PI) compensator #Reduced-order mapping #instability

목차

Abstract
I. INTRODUCTION
II. SUBHARMONIC OSCILLATION IN A COT-CMC BUCK CONVERTER WITH A PI COMPENSATOR
III. ACCURATE REDUCED-ORDER ASYNCHRONOUS-SWITCHING MAP AND DYNAMIC BEHAVIOR
IV. APPROXIMATE CRITICAL INSTABILITY CONDITION AND STABILITY BOUNDARY
V. EXPERIMENTAL VERIFICATIONS
VI. CONCLUSIONS
REFERENCES

참고문헌 (36)

참고문헌 신청
C. W. Deisch, “Switching control method changes power converter into a current source,” in Proc. IEEE Power Electron. Sepc. Conf., pp. 300-306, 1978. R. Redl and N. O. Sokal, “Current-mode control, five different types, used with the three basic classes of power converters: small-signal ac and large-signal dc characterization, stability requirements, and implementation of practical circuits,” in Proc. IEEE Power Electron. Spec. Conf., pp. 771-785, 1985. Texas Instruments, LM3409 datasheet. http://www.ti.com/lit/ds/symlink/lm3409.pdf, 2016. Linear Technology, LTC3869 datasheet. http://cds.linear.com/docs/en/datasheet/38692fb.pdf, 2011. Analog Devices, ADP1882 datasheet. http://www.analog.com/media/en/technical-documentation/data-sheets/ADP1882_1883.pdf, 2010.

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