[发明专利]三电平DCDC变换器双闭环控制

说明书

技术领域

本发明涉及自动控制技术，具体涉及三电平DCDC变换器双闭环控制。

背景技术

大功率高频开关电源一般为三相交流380V输入，整流后的直流母线电压通常高达760-800VDC，甚至高达1000VDC，这样给后级直流变换器开关管的选取带来很大的困难。由于三电平DCDC变换器每个开关管上承受的电压应力是两电平DCDC变换器的一半，因此可以显著提高DCDC变换器的耐压等级。为了减小DCDC变换器的体积和重量，必须实现高频化，而要提高开关频率，同时提高变换器的变换效率，就必须减小开关损耗，减小开关损耗的途径就是实现开关管的软开关。零电压开关半桥三电平DCDC变换器将软开关技术应用到了三电平DCDC变换器之中，能够在提高变换器耐压等级的同时有效降低开关损耗，具有广泛的应用前景。

电压开关半桥三电平DCDC变换器的传统控制大多采用开环方式，开环的移相PWM控制具体实现方法可分为以下3个步骤来完成：

第1步根据设定的输出电压计算移相角

设变换器的直流输入电压为U_dc，高频变压器的变比为n∶1，设定的输出电压为则高频变压器的副边额定电压U₂及移相角为

U2=Udc2n---(1)]]>

第2步确定各开关管的驱动脉冲信号

各开关管的占空比均为D(D＜0.5，考虑留有一定死区)，设开关管T1、T2、T3、T4的相角分别为

第3步将驱动脉冲作用在各自的开关管上，控制变换器工作，监测输出电压。

需要指出的是，上述控制方式的是开环的，当输入电压有波动或负荷投切时，很难保证输出电压恒定，而且由于驱动脉冲死区、副边占空比丢失等现象的存在，由公式(2)计算出的也不一定是准确的，使得稳态时的输出电压就与设定电压之间存在偏差。

发明内容

为了解决现有技术的不足，本发明提出了一种零电压开关半桥三电平DCDC变换器的电压电流双闭环控制方法。本发明能够对变换器的输出直流电压进行闭环控制，使得输出电压能够迅速跟踪设定值，且在负荷投切、输入电压波动等动态过程中保持恒定，从而使该DCDC变换器能够稳定高效运行。

本发明的技术方案是：三电平DCDC变换器双闭环控制，包括以下步骤：

步骤一，根据电压外环调节得到输出滤波电感电流的参考值；

步骤二，根据电流内环调节得到移相角；

步骤三，计算各开关管的移相角；

步骤四，根据移相角计算延时时间；

步骤五，根据延时时间得到各开关管的驱动脉冲，控制DCDC变换器工作。