文獻(xiàn)標(biāo)識碼: A
DOI:10.16157/j.issn.0258-7998.211628
中文引用格式: 饒剛,嚴(yán)帥,金彬,等. 100 W半橋LLC諧振變換器快速響應(yīng)的控制策略設(shè)計[J].電子技術(shù)應(yīng)用,2022,48(2):101-106,110.
英文引用格式: Rao Gang,Yan Shuai,Jin Bin,et al. Control strategy design of 100 W fast response half bridge LLC resonant converter[J]. Application of Electronic Technique,2022,48(2):101-106,110.
0 引言
隨著通信技術(shù)的發(fā)展及網(wǎng)絡(luò)覆蓋深度與廣度的不斷提升,人們對于通信質(zhì)量的要求也逐漸增加,而通信電源作為通信系統(tǒng)的“心臟”,一直以來都是通信與電源領(lǐng)域的重點研究對象[1]。當(dāng)前通信電源普遍采用兩級式電路結(jié)構(gòu),前級為有源功率因數(shù)校正電路,后級為LLC諧振變換器電路[2]。隨著開關(guān)頻率的提升,LLC拓?fù)潆娫吹碾娐窊p耗相應(yīng)增加,而負(fù)載的非線性變化也對電源的快速響應(yīng)特性提出了更高的要求[3]。故而,如何提升電源快速響應(yīng)特性一直是工程師在進(jìn)行電源設(shè)計時需要考慮的難點。
由于諧振電源器件參數(shù)固化,其動態(tài)特性的提升多從控制回路著手。文獻(xiàn)[4]通過對諧振電容兩端電壓進(jìn)行分壓串取實現(xiàn)電流信息的采樣工作,該種方案替代了電流互感器,但實現(xiàn)過程較為復(fù)雜,對電壓電流的采樣精度有較高要求。文獻(xiàn)[5]提出一種將變頻控制和移相控制相結(jié)合的控制方法,基于該種方法能實現(xiàn)變換器的寬電壓增益及全負(fù)載范圍的軟開關(guān),但控制環(huán)節(jié)較為復(fù)雜,且PI環(huán)節(jié)的使用依舊存在控制回路對非線性負(fù)載跟隨性差的問題。文獻(xiàn)[6]依據(jù)軌跡控制需實時檢測輸出狀態(tài)的特性提出一種簡化的軌跡控制策略,該策略在一定程度上消除了PID控制積分環(huán)節(jié)過大帶來的輸出過沖影響,但在實際應(yīng)用中受器件寄生參數(shù)及頻率的影響較大,而文中對此并沒有進(jìn)行深入探討。此外,平均電流控制[7]、電荷控制[8-9]、脈沖寬度調(diào)制(Pulse Width Modulation,PWM)與脈沖頻率調(diào)制(Pulse Frequency Modulation,PFM)混合控制[10]等控制方式在參數(shù)匹配的情況下對LLC諧振變換器的動態(tài)特性都進(jìn)行了提升,但在系統(tǒng)參數(shù)發(fā)生改變時,上述控制方式將難以獲得理想的控制效果。
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作者信息:
饒 剛,嚴(yán) 帥,金 彬,王文軍
(武漢科技大學(xué) 機(jī)械傳動與制造工程湖北省重點實驗室,湖北 武漢430081)