[发明专利]一种高阶LCLCL直流变换器的控制方法

权利要求书

1.一种高阶LCLCL直流变换器的控制方法，其特征在于：具体包括以下步骤：

(1)针对所述高阶LCLCL直流变换器的代表直流量的大信号以及代表交流量的小信号建立等效电路模型；

(2)建立所述小信号等效电路模型所对应的非线性时变方程，并基于扩展描述函数法对非线性时变方程中的非线性部分进行近似描述，得到无扰动的直流变换器系统方程；

(3)计算所述无扰动的直流变换器系统方程的稳态工作点；

(4)对所述无扰动的直流变换器系统加入扰动分量，得到高阶LCLCL直流变换器的小信号模型；

(5)将高阶LCLCL直流变换器的运行参数代入所述小信号模型中，得到小信号模型的传递函数；建立高阶LCLCL直流变换器的状态空间方程；

(6)对所述小信号模型的传递函数分解因式，得到多个零点与极点，去除高频零点和极点以及相近的零点和极点，保留剩余的零点和极点作为基准零点和基准极点；由所述基准零点和基准极点绘制小信号模型传递函数的伯德图；基于所述伯德图并结合四极点四零点方法设计补偿器，对高阶LCLCL直流变换器的控制进行补偿。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于：所述等效电路模型包括开关管S₁、开关管S₂、谐振电容C_r、谐振电感L_r、变压器T、带阻滤波电感L_s、带阻滤波电容C_s、二极管D₁、二极管D₂和输出电容C_f，

带阻滤波电感L_s和带阻滤波电容C_s相并联形成带阻滤波器；

开关管S₁的漏极连接电源V_in的正极，开关管S₁的源极连接开关管S₂的漏极，开关管S₂的源极连接电源V_in的负极；谐振电容C_r、谐振电感L_r、变压器T的原边和带阻滤波器依次串联在开关管S₂的漏极与源极之间；

变压器T副边的一端连接二极管D₁的阳极，二极管D₁的阴极连接二极管D₂的阴极，二极管D₂的阳极连接变压器T副边的另一端；变压器T副边的中间抽头与二极管D₂的阴极之间连接输出电容C_f；输出电容C_f与负载电阻R_L相并联。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于：针对所述等效电路模型进行以下简化：

将大信号模型的谐振电容及谐振电感分别等效为电容、电感与受控源串并联的形式；

将小信号模型的的谐振电容等效为电容与基于电容电压扰动量的受控电流源以及基于工作频率扰动量的受控电流源三者并联的形式，谐振电感则等效为电感与与基于电容电压扰动量的受控电流源以及基于工作频率扰动量的受控电流源三者串联的形式。