屈宝丽

（西安交通工程学院 陕西 西安 710100）

1 引言

近两年国内科技水平发展迅速，一些技术已经赶超世界一流水平。随着第三代半导体材料的运用，电子变压器日渐趋向于体积小、频率高以及高功率等特点。其中，高频电子变压器因为其可塑性较强，并且体积较小，在实际的运用过程中具有较高的研究性。高频电子变压器在实际的工作运用过程中，对于外界的影响因素较为敏感，例如输入电压、频率波动、功率负载等，当这些指标参数波动较大时，都会影响高频电子变压器的工作性能，整体而言容易受到小信号的干扰，造成工作稳定性降低。基于此，可以引进反馈控制系统对其各影响因素进行调节，以保证电子变压器能够正常工作。

2 电子变压器模型以及稳态分析

对于谐振型电子变压器性能测试首先需要建模，包含但不限于谐振网络、方波发生器以及滤波电路等，结合其他的科研成果，目前对于谐振型电子变压器进行建模主要分为模态分析法以及基波分析法。模态分析法主要的工作原理是电荷守恒和能力守恒定律，通过系列的计算能够精确地设计谐振参数。但是在实际的研究过程中，谐振网络的工作流程以及运行模式相对归于复杂，使模态分析法不便于广泛运用在工程领域，基于此，目前常用的数学建模方式为基波分析法。从稳态分析方面，其两种建模的方法主要是传输能量的形式不同，基波分析法主要依靠的是利用基波传输能量，在实际进行相关研究的时候，可以利用串联谐振电子变压器的稳态分析法进行分析研究[1]。

3 基于小信号分析电子变压器控制策略分析

3.1 基于小信号谐振型电子变压器运行稳定性分析

首先需要根据实验条件建立小信号模型，模拟小信号干扰环境，将谐振型电子变压器在已建立的模拟干扰环境中运行，测试其运行的稳定性以及综合性能。根据相关实验数据分析可以得出结论：在一定条件下，开关频率增加，输出电压减小，开关频率降低，输出电压增大。

3.2 控制器的设计

根据相关实验数据得出，闭环系统的环路稳定性在开环系统传递函数满足相位裕度大于45度，幅值裕度小于-10 dB条件下，系统运行的稳定性较高，并且稳态误差较小，满足其标准要求。其次，系统运行的稳定性与穿越频率（传递函数）有重要关系，穿越频率值越小，其系统运行稳定性越高。其次稳态误差与开环直流增益有着密切的关系，并且稳态误差没有办法进行消除或有效降低，对于得出结果的准确性具有较大的不确定性。在这个基础之上，需要对其增设补偿器，通过补偿器进行相关数据的校正，在设置补偿器时还需要根据实验性质满足不同的要求，以确保得出数据的准确性[2]。

4 谐振型电子变压器性能测试分析

4.1 实验平台建模以及相关参数调试

谐振型电子变压器进行性能测试需要对实验平台进行相关的设计，以及根据实验对相关参数进行优化，比如在设计规格的过程中将额定输出电压设计为24 V。其次根据相关的参数以及电路拓扑结构搭建相应的实验平台，平台的主电路应该包含谐振电容电感、滤波电路、负载电阻等部分组成。

4.2 宽输入电压下进行调压性能测试

宽输入电压下进行系统调压性能测试可以通过相关实验进行测试。例如额定输入电压（400 V），实验输出电压在系统开环和闭环两种情况下的动态响应。经过相关实验得知，闭环系统具有优异的调节能力，能够快速将输出电压调节为24 V，说明了该系统的调节能力还是比较稳定的。除此之外，还有在宽输入电流条件下电流和输出电压的关联性，通过对两者关联性进行试验研究，能够进一步说明该系统能够在比较窄的频带范围内有效地实现宽输入电压的调节，受其小信号影响程度较小，调节能力相对来讲比较优秀[3]。

4.3 不同负载运行效率测试

依据相关实验测试数据，在满载运行时，系统样机谐振型电子变压器效率呈现先升后降的走势，其主要原因是设计的是一个小功率低电压大电流输出的电路。经过多次试验，系统样机在满载或者半载情况下，通过谐振网络电压电流波形图来分析，该系统都具备在两种情况下实现零电压开通。

5 结语

谐振型电子变压器在实际的运用过程中，会受到小信号等其他因素影响，导致工作效率降低或者出现其他的情况。基于此种情况，可以在电子变压器系统中增设补偿器。在进行试验分析时，通过建模分析，模拟小信号干扰环境，进而测试电子变压器的性能并对其进行有效控制，以促进整体行业的发展和进步。