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摘要
北京工业大学信息学部的研究人员郭兵、张一鸣等,在2018年第19期《电工技术学报》上撰文,基于移相全桥LLC(PSFB-LLC)变换器,提出一种数字式直接相移控制(DDPSC)方法,并将该方法与传统线性控制相结合,提出一种混合控制策略。
该控制策略结合了线性控制和DDPSC控制的优点,易于实现,动态响应快。PSFB-LLC电路结构简单并且工作在定频模式下,在全负载范围内能够实现开关管的零电压开关(ZVS)和整流二极管的零电流开关(ZCS)。
该文对PSFB-LLC变换器谐振腔进行了详细分析,基于相平面分析和时域模型求解给出了混合控制策略的具体实现方案,并研制了一台3kW的原理样机,通过实验结果验证了DDPSC控制器及混合策略的可行性和有效性。
结论
本文提出了一种应用于PSFB-LLC谐振变换器的混合控制策略,实现了负载突变时的快速调整。建立了PSFB-LLC变换器的时域模型,分析了变换器一次侧ZVS和二次侧ZCS的边界条件,给出了变换器软开关的实现范围。分析了相平面迁移轨迹,采用DSP实现了PI-DDPSC混合控制器并建立了3kW的原理样机。
通过分析实验结果表明:1)基于混合控制策略实现的PI-DDPSC控制器提高了负载突变情况下变换器的动态性能;2)基于PI-DDPSC控制方法能够实现PSFB-LLC变换器稳压输出;3)PSFB-LLC变换器在全功率输出范围内实现了一次侧ZVS和二次侧ZCS;4)本文实现的控制器可方便地扩展变频控制模块,控制结构简单灵活。