[发明专利]一种基于电流反馈的LLC谐振电路的控制方法

说明书

本发明涉及一种基于电流平方反馈的LLC谐振电路的控制方法，包括以下步骤，获取LLC谐振电路的输出电压和频率的增益曲线；采集LLC谐振电路副边侧的电流，将采集的电流和给定电流之间的电流差值按照约束条件放大后输入PI调节器中，得到LLC谐振电路副边侧的给定输出电压；通过得到的给定输出电压结合增益曲线得到工作频率，按照给定工作频率控制LLC谐振电路，实现闭环控制；本发明通过采用输出电流的平方反馈，可以更快的抑制LLC输入电压波动带来的输出电流波动。

技术领域

本发明属于电力电子技术应用领域，尤其是LLC谐振电路的控制方法领域。

背景技术

随着电力电子技术的飞速发展，航空航天、通信、电子、电动汽车车载电源等领域对电源的要求越来越高，因此高效率、高功率密度以及高耐压和高可靠性的电源显然成为行业的研究热点；传统的DC/DC变换器包括非隔离型和隔离型,其中，非隔离型DC/DC变换器主要包括BUCK、BOOST等典型拓扑结构，这类DC/DC变换器由于不存在隔离环节，因此主要应用于小功率场合；带隔离环节的DC/DC变换器主要包括正反激、推挽、半桥及全桥结构，其中全桥、正激变换器一般应用于功率较大的场合；上述提到的DC/DC变换器无论是隔离型的还是非隔离型的均属于PWM变换器，是通过改变开关管的占空比从而实现输出电压的改变，这类变换器一般是硬开关变换器，虽然也可以通过在开关管周围增加其他辅助电路的情况下实现软开关，但较为复杂；随着技术的发展，谐振式DC/DC变换器能够实现软开关而成为研究热点，谐振式变换器的工作原理是通过改变谐振频率来调节输出电压，LLC谐振式变换器是典型拓扑，其工作稳定且可以方便地实现软开关，在工程中用具有极高的实用价值；但在工程应用中，完整的LLC谐振电路的结构包括前端的不控整流、全桥斩波器、电感电容谐振部分、隔离变压器以及后级滤波电路；但是单相不控桥往往会导致输入直流电压产生关于电网电压基波的两倍频波动，进而导致后级输出电流产生与之对应的二倍频波动，降低了LLC谐振电路输出电流的质量。

发明内容

为了解决上述直流侧电压波动带来的输出电流波动问题，本发明通过以下技术方案来实现上述目的：

一种基于电流反馈的LLC谐振电路的控制方法,包括以下步骤，

S1、获取LLC谐振电路的输出电压和频率的增益曲线；

S2、采集LLC谐振电路副边侧的电流，将采集的电流和给定电流之间的电流差值按照约束条件放大后输入PI调节器中，得到LLC谐振电路副边侧的给定输出电压；

S3、通过得到的给定输出电压结合增益曲线得到工作频率，按照给定工作频率控制LLC谐振电路，实现闭环控制。

作为本发明的进一步优化方案，所述步骤S1中获取LLC谐振电路的输出电压和频率的增益曲线包括以下步骤；

S11、根据LLC谐振电路的工作条件计算出该LLC谐振电路的谐振电感、励磁电感和谐振电容的相关参数；

S12、根据LLC谐振电路的实际参数算出输出电压增益G_r与工作频率 f之间的关系。

作为本发明的进一步优化方案，所述步骤S11中的工作条件包括LLC谐振电路的原边侧输入直流电压、不控整流输出直流电压、副边侧输出直流电压、输出电流、最大开关频率和谐振频率。

作为本发明的进一步优化方案，所述步骤S12中输出电压增益G_r与工作频率 f的关系满足；

式中，';