DCM LCC諧振變換器優(yōu)化控制的數(shù)字化實現(xiàn)
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5 實驗結(jié)果
為了驗證以上理論分析和控制策略的可行性，設(shè)計搭建了一臺原理樣機(jī)。采用高頻大功率變壓器，變比n=120，寄生電感Lr=8．03 μH，寄生電容Cp=0．95μF，Lr和Cp分別作為LCC諧振電路的串聯(lián)電感和并聯(lián)電容使用。外接串聯(lián)諧振電容。
圖5a為母線電壓為56 V時，Ro=24．84 kΩ，Cr=4．65μF時的電路運(yùn)行波形圖。此時電路運(yùn)行在臨界斷續(xù)狀態(tài)，fs_cri=15．83 kHz。如果采用簡易控制，最高工作頻率是最小臨界斷續(xù)頻率13．02 kHz。本文引用地址：http://www.ex-cimer.com/article/177600.htm
圖5b為母線電壓為40 V時，Ro=18．74 kΩ，Cr=9．51μF時的電路運(yùn)行波形圖。此時電路運(yùn)行在臨界斷續(xù)狀態(tài)，fs_cri=13．96 kHz。如果采用簡易控制，最高工作頻率是最小臨界斷續(xù)頻率9．11 kHz。
通過實驗可見，此控制方法可以使Uo穩(wěn)定在零至最大輸出電壓范圍內(nèi)，并且在提升母線電壓時，如果Uo還未達(dá)到預(yù)定值，則電路始終運(yùn)行在ir臨界斷續(xù)條件下。
由于此控制程序是動態(tài)地計算LCC諧振變換器的fs_cri，并且在調(diào)壓中調(diào)整此頻率，所以對參數(shù)的準(zhǔn)確性要求較高。由于以往文獻(xiàn)都是按照理想的電路模型建立的數(shù)學(xué)模型，因此在控制時，需要對控制電路實際采樣到的參數(shù)(如Uin，Uo等)作一些修正，減少輸出硅堆和IGBT壓降的影響。
與簡易控制方式對比，此優(yōu)化控制程序大大提高了逆變裝置的工作頻率，由實驗波形可見，頻率提高了約25％，如果Uo繼續(xù)提高，并且配合選擇合適的參數(shù)K，頻率提高更加明顯。同時優(yōu)化控制方式也消除了簡易控制方式中ir完全斷續(xù)的時間，提高了系統(tǒng)傳輸效率和輸出功率，并且保持了簡易控制方式的軟開關(guān)等優(yōu)點。
6 結(jié)論
基于LCC諧振變換器在斷續(xù)工作模式下建立的數(shù)學(xué)模型，提出了LCC在斷續(xù)模式下優(yōu)化控制的數(shù)字化實現(xiàn)策略，并且提出了切實可行的控制程序，使原來斷續(xù)的諧振電流達(dá)到了臨界斷續(xù)的工作模態(tài)。斷續(xù)模式LCC諧振變換器的優(yōu)化控制模式相對于簡易控制模式，有更高的輸出電壓和更高的工作頻率，在臨界斷續(xù)頻率附近，變換器的傳輸效率達(dá)到了斷續(xù)工作模式的最大值，彌補(bǔ)了簡易控制的缺陷。
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