[發明專利]一種LCC諧振變換器狀態軌跡啟動邏輯電路控制方法

有效

• 申請號: 202110592427.5
• 申請日: 2021-05-28
• 公開（公告）號: CN113346728B
• 公開（公告）日: 2022-06-21
• 發明（設計）人: 汪誠;趙振南
• 申請（專利權）人: 南京理工大學
• 主分類號: H02M1/36
• 分類號: H02M1/36;H02M3/335
• 代理公司: 南京理工大學專利中心 32203
• 代理人: 岑丹

本發明公開了一種LCC諧振變換器狀態軌跡啟動邏輯電路控制方法，基于LCC諧振變換器狀態軌跡，通過構建LCC諧振變換器狀態軌跡啟動邏輯電路，判斷開關管狀態，完成啟動。本發明根據邏輯關系判斷開關管狀態完成啟動，極大加快了變換器的響應速度。

技術領域

本發明屬于電力電子技術領域，具體為一種LCC諧振變換器狀態軌跡啟動邏輯電路控制方法。

背景技術

高性能高壓直流電源作為一項國民經濟和工業發展中占據重要位置的高端設備，廣泛應用于X光機、靜電除塵、核磁共振、高能物理實驗、軍事科技(如雷達發射機)等多個領域。更低的輸出紋波和更快的動態響應速度始終是高壓直流電源的研究熱點和發展趨勢，雖然LCC諧振變換器已成功地在高壓直流電源領域獲得了廣泛的應用，但是現有的輸出紋波和動態響應速度無法滿足高壓直流電源技術指標的快速發展，需要研究新的控制策略提升現有電源的動態響應速度。

LCC諧振變換器傳統變頻控制實現簡單，但是開關頻率變化范圍過寬、變換器寬輸入輸出范圍和高效率無法兼顧；變占空比控制策略固定了開關頻率，但無法實現寬范圍軟開關；各類混合控制策略的控制器設計較為復雜，通常需要較高帶寬的傳感器。而后所提出的狀態軌跡控制策略均是用軟件方式去實現控制，該方式可實現比傳統變頻方式更快的響應速度，又消除了啟動過程中諧振腔內的電壓電流過沖，但是由于其控制過程需要經過復雜的計算，所以響應速度受到限制，無法進一步提高變換器工作頻率。

發明內容

本發明的目的在于提供了一種LCC諧振變換器狀態軌跡啟動邏輯電路控制方法。

實現本發明目的的技術方案為：一種LCC諧振變換器狀態軌跡啟動邏輯電路控制方法，具體步驟為：

步驟1：持續采樣諧振腔諧振電感L_r電流i_Lr(t)、串聯諧振電容C_r電壓V_cr(t)、并聯諧振電容C_p電壓V_cp(t)以及輸入電壓V_in，計算出諧振腔第一、四、六模態實時軌跡半徑r₁(t)、r₄(t)、r₆(t)；

步驟2：計算變換器對應模態下諧振腔理論軌跡半徑，所述諧振腔理論軌跡半徑包括第一模態理論軌跡半徑R₁、第四模態理論軌跡半徑R₄、第六模態理論軌跡半徑R₆；

步驟3：當第一模態實時軌跡半徑r₁(t)不大于第一模態理論軌跡半徑R₁，第一判斷信號SR1清0，否則置1；當第四模態實時軌跡半徑r₄(t)不大于第四模態態理論軌跡半徑R₄，第二判斷信號SR4清0，否則置1；當第六模態實時軌跡半徑r₆(t)不大于第六模態態理論軌跡半徑R₆，第三判斷信號SR6清0，否則置1；

步驟4：根據諧振腔電感L_r電流i_Lr(t)、串聯諧振電容C_r電壓V_cr(t)、并聯諧振電容C_p電壓若V_cp(t)，確定諧振腔初始狀態判別信號START；

步驟5：構建LCC諧振變換器狀態軌跡啟動邏輯電路，將邏輯電路輸出信號給開關管S₁、S₂、S₃、S₄，其中開關管S₁、S₄同步導通，開關管S₂、S₃同步導通，開關管S₁、S₄與開關管S₂、S₃互補導通，

所述LCC諧振變換器狀態軌跡啟動邏輯電路真值為：