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湘潭县建设投资有限公司网站,有官网建手机网站,wordpress 用户信息修改,微信做的地方门户网站LLC谐振变换器变频与移相混合控制 仿真模型采用混合控制#xff0c;控制策略为#xff1a;当输入电压较低时#xff0c;采用变频控制#xff0c;变换器满占空比工作#xff0c;通过改变开关频率来调节输出电压#xff0c;称此时变换器工作在变频#xff08;Variable-Fre…LLC谐振变换器变频与移相混合控制 仿真模型采用混合控制控制策略为当输入电压较低时采用变频控制变换器满占空比工作通过改变开关频率来调节输出电压称此时变换器工作在变频Variable-FrequencyVF模式当输入电压较高时采用定频控制变换器工作在所设定的最高频率通过调节移相角来控制输出电压称此时变换器工作在移相Phase-ShiftPS模式。 模型中是输入300、400V输出360V的LLC输出电压闭环控制实现输出侧二极管软开关宽范围可实现调频和移相的自动切换。 文件包含 1.仿真模型 2.LLC混合控制的参考文献 3.LLC谐振变换器的参数整定代码最近在研究LLC谐振变换器的混合控制方案发现单纯变频或移相控制都很难同时满足宽输入范围和高效率的需求。这次尝试把两种控制策略揉在一起玩效果还挺有意思——输入电压低时让变换器满占空比跑变频模式电压高了就切到固定频率玩移相。这种组合拳打出来输出侧二极管居然还能保持软开关算是意外收获。先看控制逻辑的核心判断部分用MATLAB写了个简单的切换阈值判断function [mode, phase_shift] control_switch(vin, vref, f_max) if vin 350 % 输入电压阈值 mode VF; phase_shift 0; % 满占空比 f_sw f_max * (vref/vin); % 频率反比例调节 else mode PS; f_sw f_max; % 锁频到上限 phase_shift acos(vin/(2*vref)) * 180/pi; % 移相角计算 end end这段代码里藏了个小细节移相角计算用到了反余弦函数这其实对应着LLC工作在容性区时的电压增益特性。不过实际工程中得加个限制器防止算出来的移相角超过90度导致失控这里为了代码简洁先省略了。参数整定是关键难点特别是谐振腔的Lr、Cr、Lm三个参数。分享个自己改写的Python计算脚本def calc_llc_params(power, f_res, v_in_nom, ratio): q 0.45 # 经验值兼顾增益范围和效率 k 6 # 电感比Lm/Lr z_base (v_in_nom**2) / power lr_norm 1 / (2 * np.pi * f_res * q * z_base) cr_norm q / (2 * np.pi * f_res * z_base) # 实际参数换算 lr lr_norm * z_base / (2 * np.pi * f_res) cr cr_norm * (2 * np.pi * f_res) / z_base lm k * lr return lr, cr, lm这个算法核心在于通过品质因数Q和电感比k来平衡设计矛盾。有个坑要注意当Q值取得过小时虽然电压调整范围会变大但轻载时可能丢失软开关特性。之前仿真时就栽过跟头调了三天才发现是Q值设成了0.3导致的。仿真模型里最有趣的是状态切换模块用Simulink的Stateflow实现了无扰动切换。当检测到输入电压跨过350V阈值时会先冻结积分器的输出等频率或移相量完成过渡后再释放控制回路。这种换挡不顿挫的秘诀在于切换瞬间对控制量的保持就像老司机踩离合器换挡时还得补脚油门。混合控制下的波形对比很有意思VF模式时开关管结电容的震荡明显更剧烈但ZVS实现得比较彻底切换到PS模式后虽然电流应力降低但要注意死区时间的微调。有个仿真截图显示移相角超过78度时励磁电流开始出现畸变这可能是模式切换的边界点之一。最后扔个实测数据吊胃口输入从300V拉到400V时效率曲线居然呈现微笑曲线——最低点出现在切换点附近约92%两端都能冲到95%以上。看来这种混合控制不仅要算法配合还得跟谐振腔参数唱好双簧才行。下次准备试试加入滞回比较器说不定能让切换过程更丝滑。