LLC谐振变换器的轨迹控制研究
编者按: 摘要:针对LLC谐振变换器谐振槽有多个谐振元件、工作过程复杂、难以对其实现有效控制的问题,本文提出了一种最优轨迹控制方法,根据变换器的具体谐振过程,给出了其多谐振过程的时域方程,并以此推导出其轨迹方程,绘制了其状态轨迹图,给出了详细的控制法则。软件仿真和实验结果表明系统动态性能良好,验证了该控制方法的可行性和有效性。
引言
LLC 谐振变换器因可以实现ZVS、开关频率高、易于集成等优点而受到欢迎。但由于其谐振元件较多,对其实现简单有效的控制依然并不简单。文献[1]将变频控制、滑膜控制和轨迹
LLC谐振电路因含有多个谐振元件,其时域公式和轨迹方程推导起来复杂得多,为此,在推导LLC谐振电路相应时段的时域公式和轨迹方程前,先做必要的假设:1)所有元器件均为理想元件;2)工作过程中输入输出电压均为恒值。为了便于书写,简化时域方程的表示形式,定
为推导谐振变换器的轨迹方程,绘制其轨迹转换图,定义Ibase=Uin/Z,Ubase=Uin作为推导轨迹方程的基准变量。将上述得出的时域方程(1)-(3)以Ibase和Ubase为基准,推导得到以iLN和uCN为状态变量的轨迹方程,并绘制其相应的状态轨迹图如图4所示。
在图3所示的各谐振电路中, 为谐振电容Cr的电压,因LLC谐振变换器有3个谐振元件,不同的谐振模态所对应参与谐振的元件也不相同,因此在谐振模态
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