移相全桥零电压变换器的建模与控制
2014-01-15曹以龙
上海电力大学学报 2014年4期
孙 琳,曹以龙
(上海电力学院电子与信息工程学院,上海 200090)
移相全桥零电压开关变换器利用谐振电感(包括变压器的漏感)和功率管的并联电容(包括寄生电容)来实现零电压开关,同时实现了PWM控制.该变换器由于具有效率高、功率密度高、低电磁干扰的特性而广泛应用于中大功率场合.[1]
电力电子系统建模分析是系统设计的基础,对变换器系统的分析与设计具有重要意义.移相全桥变换器是由Buck变换器演化而来的,文献[2]中建立了Buck变换器的小信号模型.本文分析了移相全桥变换器与Buck变换器的区别,并在此基础上得出了移相全桥变换器的小信号模型.变换器加入了负反馈构成闭环控制系统,从而提高了变换器的输出精度和动态特性.通过分析控制环路的穿越频率、幅频特性以及相频特性,设计并优化了反馈补偿网络,从而达到了改善变换器稳定性和快速动态响应的目的.
1 移相全桥零电压变换器的小信号模型
移相全桥零电压变换器的拓扑结构如图1所示,其工作原理参见文献[3]和文献[4].
为了推导移相全桥零电压变换器的小信号模型,首先要分析其与Buck变换器的区别.移相全桥零电压变换器利用谐振电感和开关器件的并联电容谐振来实现零电压开关,将造成占空比丢失,这就是移相全桥零电压变换器与Buck变换器的主要差别.变换器实现零电压开关的负载范围与原边谐振电感的大小有关,原边谐振电感的大小又决……
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