[发明专利]基于高增益隔离型双向DC-DC变换器的分析优化方法

说明书

本发明提出了一种基于高增益隔离型双向DC‑DC变换器的分析优化方法。包括：步骤1，分别建立降压模式和升压模式下的两种开关状态的状态空间描述；步骤2，基于状态空间描述得到变换器在两种模式下的状态平均方程；步骤3，在状态平均方程引入小信号扰动，推导出两种模式下的传递函数。从而便于控制器的设计，实现DC‑DC变换器电压的精准控制，稳定输出，达到预期的控制效果。

技术领域

本发明涉及电力电子技术领域，尤其涉及一种基于高增益隔离型双向DC-DC变换器的分析优化方法。

背景技术

由于变换器中存在非线性的开关器件，开关电源属于非线性系统，因此用传统的线性系统理论对开关电源进行稳定性分析比较复杂麻烦。考虑到直流变换器在应用时，必须要具备较好的静态和动态特性，也就意味着，必须设计性能良好的稳压控制器，所以要对变换器进行小信号建模分析。为了得到开关电源在低频、小信号下的模型与性能，可利用状态空间平均法(State-space Averaging Method)来分析变换器模型。在开关数量较多，开关时序复杂的情况下，利用变换器动力学方程建立变换器的数学模型较为复杂，且不能统一地表述变换器在整个开关周期的行为。因此用一个统一的数学模型来完整的描述变换器的行为，这就亟需本领域技术人员解决相应的技术问题。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题，特别创新地提出了一种基于高增益隔离型双向DC-DC变换器的分析优化方法。

为了实现本发明的上述目的，本发明提供了一种基于高增益隔离型双向DC-DC变换器的分析方法。建立降压模式和升压模式下的两种开关状态的状态空间描述。基于状态空间描述得到变换器在两种模式下的状态平均方程。在状态平均方程引入小信号扰动，推导出两种模式下的传递函数。

本发明公开一种基于高增益隔离型双向DC-DC变换器的分析优化方法，包括如下步骤：

S1，获取DC-DC变换器的状态参数，建立降压模式和升压模式下的两种开关状态的状态空间描述；

S2，基于状态空间描述得到DC-DC变换器在两种模式下的状态平均方程；

S3，在状态平均方程引入小信号扰动，推导出两种模式下的传递函数；从而控制DC-DC变换器的电压输出，保证精准控制电压输出。

所述的基于高增益隔离型双向DC-DC变换器的分析优化方法，优选的，所述S1包括：

建立降压模式下的两种开关状态空间描述：

当开关Q1和Q3导通，Q2和Q4关断时，电路的状态空间描述为

其中，

当开关Q1和Q3关断，Q2和Q4导通时，电路的状态空间描述为：

其中，