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零電流開關準諧振Boost變換器的無源控制

作者: 時間:2012-04-01 來源:網(wǎng)絡 收藏

摘要:分析了零升壓(ZCS-QRC )的工作原理。采用時間平均法對ZCS-QRC 的狀態(tài)方程進行簡化,并對其采用無源方法,不但能夠得到確保全局穩(wěn)定的器,而且能消除輸入電壓負載擾動等引起輸出電壓的變化。通過Matlab仿真及實驗驗證了采用無源的ZCS-QRC 的系統(tǒng)有較強魯棒性以及穩(wěn)定的輸出電壓。
關鍵詞:變換器;無源控制;時間平均法

1 引言
技術使高頻管工作在零狀態(tài),從而大大減小了開關損耗,提高了開關變換器的效率。準開關技術結合了技術和PWM技術的優(yōu)點,而準諧振變換器(QRC)能有效地解決開關強度、開關損耗以及電磁干擾等問題,可使變換器在不降低效率的前提下工作于很高的開關頻率,推動了開關電源向高頻化發(fā)展。但它是一個時變的非線性系統(tǒng),分析設計困難。這里在分析ZVS-QRC Boost電路的基礎上,采用時間狀態(tài)平均法原理建立了QRC的非線性動態(tài)模型。
目前,無源性控制方法已成為研究非線性系統(tǒng)的重要工具,并在DC/DC變換器、功率因數(shù)校正等電力電子應用領域得到廣泛應用。這里
通過Matlab仿真,對比傳統(tǒng)PWM ZCS-QRC Boost變換器與加入無源控制的ZCS-QRC Boost的電路模型后可知,后者有較好的快速性、跟蹤性和很強的魯棒性,達到了理想的控制效果,最后通過實驗進行驗證。

2 ZCS-QRC Boost變換器的工作原理
2.1 電路模型及不同電路工作模態(tài)、狀態(tài)方程
ZCS-QRC Boost變換器如圖1所示。

本文引用地址:http://m.ptau.cn/article/177624.htm

a.JPG


工作模態(tài)1[t0,t1] 電感充電階段。在t0時刻之前,開關管VQ關斷,續(xù)流二極管VD導通。t0時刻,VQ導通,流過諧振電感Lr的iLr線性上升,此時VQ為零導通:
b.JPG
工作模態(tài)2[t1,t2] 諧振階段。從t1時刻起,Lr和Cr開始諧振工作。t2時刻,iLr諧振到零,VQ為零電流關斷:
c.JPG
工作模態(tài)3[t2,t3] 在t2時刻,iLr諧振到零,VQ關斷,諧振結束,電容電壓線性上升:
d.JPG

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