[发明专利]LLC串联谐振直-直变换器的滑模控制器及其控制方法

权利要求书

1.一种LLC串联谐振直-直变换器的滑模控制器，其特征在于：包括：

滑模控制环路，用于采样LLC串联谐振直-直变换器的输出电压信号，并产生滑模输出信号；

滞环比较器，用于将所述的滑模输出信号转化为滞环输出信号；

隔离电路，用于将所述的滞环输出信号隔离并转化为频率切换信号；

双频切换控制器，用于接收所述的频率切换信号，并产生两组相位互补的开关驱动信号；所述的两组开关驱动信号经驱动电路信号处理后分别驱动LLC串联谐振直-直变换器中的两个功率开关管。

2.根据权利要求1所述的LLC串联谐振直-直变换器的滑模控制器，其特征在于：所述的开关驱动信号的占空比为50％，信号在两种频率间切换，其切换频率为所述的滞环输出信号变化的频率。

3.根据权利要求1所述的LLC串联谐振直-直变换器的滑模控制器，其特征在于：所述的滑模控制环路为二阶滑模控制环路或三阶滑模控制环路。

4.根据权利要求3所述的LLC串联谐振直-直变换器的滑模控制器，其特征在于：所述的二阶滑模控制环路由减法器、加法器、比例调节器和微分调节器构成；其中，减法器的第一输入端为所述的二阶滑模控制环路的输入端并接收所述的LLC串联谐振直-直变换器的输出电压信号，减法器的第二输入端接收外部设备提供的基准电压信号，减法器的输出端与比例调节器的输入端和微分调节器的输入端相连，比例调节器的输出端与加法器的第一输入端相连，微分调节器的输出端与加法器的第二输入端相连，加法器的输出端为所述的二阶滑模控制环路的输出端并产生滑模输出信号；所述的二阶滑模控制环路的滑模面函数为：其中v_o为LLC串联谐振直-直变换器的输出电压信号，V_ref为基准电压信号，k₁为比例系数，k₂为微分系数。

5.根据权利要求3所述的LLC串联谐振直-直变换器的滑模控制器，其特征在于：所述的三阶滑模控制环路由减法器、加法器、比例调节器、微分调节器和积分调节器构成；其中，减法器的第一输入端为所述的三阶滑模控制环路的输入端并接收所述的LLC串联谐振直-直变换器的输出电压信号，减法器的第二输入端接收外部设备提供的基准电压信号，减法器的输出端与比例调节器的输入端、微分调节器的输入端和积分调节器的输入端相连，比例调节器的输出端与加法器的第一输入端相连，微分调节器的输出端与加法器的第二输入端相连，积分调节器的输出端与加法器的第三输入端相连，加法器的输出端为所述的三阶滑模控制环路的输出端并产生滑模输出信号；所述的三阶滑模控制环路的滑模面函数为：其中v_o为LLC串联谐振直-直变换器的输出电压信号，V_ref为基准电压信号，k₁为比例系数，k₂为微分系数，k₃为积分系数。

6.一种LLC串联谐振直-直变换器的滑模控制器的控制方法，包括如下步骤：

(1)采样LLC串联谐振直-直变换器的输出电压信号，将其与基准电压信号进行比较，并将比较结果转化为滑模输出信号；

(2)将滑模输出信号转化为高低电平交替变化的滞环输出信号，并将滞环输出信号隔离后转化为同样高低电平交替变化的频率切换信号；

(3)根据频率切换信号，产生两组相位互补，占空比为50％且在两种频率间切换的开关驱动信号；

(4)将两组开关驱动信号进行信号处理后，分别驱动LLC串联谐振直-直变换器中的两个功率开关管。