全桥LLC变换器小信号模型分析及动态补偿器设计
2021-10-11雷龙武曾静岚王国彬阚志忠
燕山大学学报 2021年5期
雷龙武,曾静岚,王国彬,周 玮,齐 飞,阚志忠,*
(1.国网福建省电力有限公司电力科学研究院,福建 福州350007;2. 国网南平供电公司,福建 南平 353000;3. 燕山大学 电气工程学院,河北 秦皇岛 066004)
0 引言
由于全桥LLC谐振变换器可实现电气隔离、软开关且具有高效率、高功率密度的优点,其在新能源分布式发电、电动汽车充电桩、LED及通讯电源等领域获得广泛应用[1-5]。与串联谐振变换器[6-7]和并联型变换器[8]相比较,LLC谐振变换器综合了并联谐振变换器和串联谐振变换器的优点。
通常,全桥LLC变换器采用比例积分(PI)补偿器的单电压闭环变频控制策略以实现抗输入电压和负载功率变化扰动。经研究表明,由于传统PI调节器存在参数不变的局限性,在变频控制模式下的全桥LLC变换器不易满足抗扰动性能指标要求,针对此问题,本文首先对全桥LLC谐振变换器建立模块化小信号模型,从微观角度分析变换器的特性,并根据小信号模型研究影响LLC变换器动态特性的因素,然后提出将频域分析与零极点配置相结合设计LLC变换器动态补偿器以改善其动态性能,提高其抗电源电压宽范围变化及负载扰动的动态响应能力。
目前功率变换器可按照多种方法建立模型,其中基波等效法模型多用于分析LLC变换器的稳态特性[9],因为在按此方法建立频率-输出电压之间函数过程中忽略了高于开关频率的分量,不适合用于描述变频方式工作的LLC谐振变换器动态特性,而另外一种按照在开关周……
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