[發明專利]基于高增益隔離型雙向DC-DC變換器的分析優化方法

有效

• 申請號: 201710368020.8
• 申請日: 2017-05-24
• 公開（公告）號: CN107093956B
• 公開（公告）日: 2019-06-21
• 發明（設計）人: 凌睿;胡睿;黃雪莉;張騰
• 申請（專利權）人: 重慶大學
• 主分類號: H02M3/335
• 分類號: H02M3/335
• 代理公司: 重慶天成卓越專利代理事務所(普通合伙) 50240
• 代理人: 路寧

本發明提出了一種基于高增益隔離型雙向DC?DC變換器的分析優化方法。包括：步驟1，分別建立降壓模式和升壓模式下的兩種開關狀態的狀態空間描述；步驟2，基于狀態空間描述得到變換器在兩種模式下的狀態平均方程；步驟3，在狀態平均方程引入小信號擾動，推導出兩種模式下的傳遞函數。從而便于控制器的設計，實現DC?DC變換器電壓的精準控制，穩定輸出，達到預期的控制效果。

技術領域

本發明涉及電力電子技術領域，尤其涉及一種基于高增益隔離型雙向DC-DC變換器的分析優化方法。

背景技術

由于變換器中存在非線性的開關器件，開關電源屬于非線性系統，因此用傳統的線性系統理論對開關電源進行穩定性分析比較復雜麻煩。考慮到直流變換器在應用時，必須要具備較好的靜態和動態特性，也就意味著，必須設計性能良好的穩壓控制器，所以要對變換器進行小信號建模分析。為了得到開關電源在低頻、小信號下的模型與性能，可利用狀態空間平均法(State-space Averaging Method)來分析變換器模型。在開關數量較多，開關時序復雜的情況下，利用變換器動力學方程建立變換器的數學模型較為復雜，且不能統一地表述變換器在整個開關周期的行為。因此用一個統一的數學模型來完整的描述變換器的行為，這就亟需本領域技術人員解決相應的技術問題。

發明內容

本發明旨在至少解決現有技術中存在的技術問題，特別創新地提出了一種基于高增益隔離型雙向DC-DC變換器的分析優化方法。

為了實現本發明的上述目的，本發明提供了一種基于高增益隔離型雙向DC-DC變換器的分析方法。建立降壓模式和升壓模式下的兩種開關狀態的狀態空間描述。基于狀態空間描述得到變換器在兩種模式下的狀態平均方程。在狀態平均方程引入小信號擾動，推導出兩種模式下的傳遞函數。

本發明公開一種基于高增益隔離型雙向DC-DC變換器的分析優化方法，包括如下步驟：

S1，獲取DC-DC變換器的狀態參數，建立降壓模式和升壓模式下的兩種開關狀態的狀態空間描述；

S2，基于狀態空間描述得到DC-DC變換器在兩種模式下的狀態平均方程；

S3，在狀態平均方程引入小信號擾動，推導出兩種模式下的傳遞函數；從而控制DC-DC變換器的電壓輸出，保證精準控制電壓輸出。

所述的基于高增益隔離型雙向DC-DC變換器的分析優化方法，優選的，所述S1包括：

建立降壓模式下的兩種開關狀態空間描述：

當開關Q1和Q3導通，Q2和Q4關斷時，電路的狀態空間描述為

其中，

當開關Q1和Q3關斷，Q2和Q4導通時，電路的狀態空間描述為：

其中，