[发明专利]一种LLC谐振直流变换器的移相滑模控制方法及系统

说明书

本发明公开了一种LLC谐振直流变换器的移相滑模控制方法及系统，采样LLC谐振直流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；将滑模输出信号转化为移相比切换信号；根据移相比切换信号，产生具有移相角的驱动信号；将产生的驱动信号分别驱动LLC谐振直流变换器中的若干个功率开关管。优点：采用滞环滑模变结构控制使变换器超前桥臂和滞后桥臂的移相比在最大移相比和最小移相比之间切换，在调节LLC串联谐振变换器稳态输出的同时，可提升变换器的鲁棒性，并且可实现宽范围电压输入。

技术领域

本发明涉及一种LLC谐振直流变换器的移相滑模控制方法及系统，属于谐振变换器控制技术领域。

背景技术

现有的LLC谐振直流变换器，最常用的控制策略是变频控制，但是当输入电压过高，导致增益过低时，变频控制无法达到理想的效果，因此当变换器增益小于1时，可以采用移相控制。现有的LLC谐振直流变换器移相控制，通常采用传统的PID控制反馈环路，减法器将采样输出与参考量做比较，其比较结果经PID控制后产生移相比。传统的PID控制具有控制简单、稳定性好、适用性强的优点，但其对系统参数的变化比较敏感，当输入电压大范围变化，具有动态响应速度慢，输出波形畸变等缺点。如今，LLC谐振直流变换器的应用范围越来越广，其性能要求不断提高，特别是要求变换器具有高的稳态精度的同时还要具有较强的鲁棒性，传统的PID控制策略难以满足要求。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的缺陷，提供一种LLC谐振直流变换器的移相滑模控制方法及系统。

为解决上述技术问题，本发明提供一种LLC谐振直流变换器的移相滑模控制方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)采样LLC谐振直流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移相比切换信号；

(3)根据移相比切换信号，产生具有移相角的驱动信号；

(4)将产生的驱动信号分别驱动LLC谐振直流变换器中的若干个功率开关管。

进一步的，所述驱动信号的频率控制不变。

进一步的，所述移相比切换信号包括最大移相比切换信号与最小移相比切换信号，所述最大移相比切换信号与最小移相比切换信号依据实时获取的滑模输出信号进行转换。

进一步的，所述移相比通过移相比切换函数来切换，移相比切换函数为：

D＝D_min+u(D_max-D_min)

其中u为控制量，D_min为最小移相比，D_max为最大移相比，所述最小移相比与最大移相比根据变换器所要求的输入电压范围以及输出电压范围选取。

进一步的，所述控制量利用下式获得：

其中S为滑模面，

所述的滑模面S为二阶滑模面或三阶滑模面。

所述二阶滑模面为：其中，v_o为LLC谐振直流变换器的输出电压，v_ref为参考电压，K₁为比例系数，K₂为微分系数；

所述三阶滑模面为：其中，v_o为LLC谐振直流变换器的输出电压，v_ref为参考电压，K₁为比例系数，K₂为微分系数，K₃为积分系数。