[发明专利]双移相控制双有源桥DC/DC变换器新型双环控制方法

摘要

本发明公开了一种双移相控制双有源桥DC/DC变换器新型双环控制方法，在双移相控制方式下，通过小信号建模技术，得到不同工作模式下的内、外移相角到输出电压的传递函数，以此来指导双有源桥DC/DC变换器的内环设计；通过建立不同工作模式下损耗模型与峰值电流的关系，得到不同工作模式下峰值电流最优时的内、外移相角，以此来指导双有源桥DC/DC变换器的外环设计，加入双环控制补偿系统后，可增加系统的截止频率，大大提高的系统的动态响应，减小系统的静态误差，可有效实现快速的响应速度和精度，以峰值电流最优取代损耗最优的控制手段，可以简化控制器设计，实现变换器的实时控制。

主权项

1.双移相控制双有源桥DC/DC变换器新型双环控制方法，其特征在于：包括，在双移相控制方式下，根据内、外移相角取值范围，将双有源桥DC/DC变换器划分为若干种工作模式，对每种工作模式进行分析，在一个开关周期内，将不同工作模式下双有源桥DC/DC变换器的工作状态分为若干个工作子阶段；通过小信号建模技术，得到不同工作模式下的内、外移相角到输出电压的传递函数，以此来指导双有源桥DC/DC变换器的内环设计；通过建立不同工作模式下损耗模型与峰值电流的关系，以峰值电流最优为目标，得到不同工作模式下峰值电流最优时的内、外移相角，以此来指导双有源桥DC/DC变换器的外环设计；根据内、外移相角取值范围，将双有源桥DC/DC变换器划分为四种工作模式，每种工作模式下，将双有源桥DC/DC变换器的工作状态分为八个工作子阶段；当D₂＜D₁且D₂+D₁＜1时，双有源桥DC/DC变换器处于工作模式Ⅰ，当D₂＜D₁且D₂+D₁＞1时，双有源桥DC/DC变换器处于工作模式Ⅱ，当D₂＞D₁且D₂+D₁＜1时，双有源桥DC/DC变换器处于工作模式Ⅲ，当D₂＞D₁且D₂+D₁＞1时，双有源桥DC/DC变换器处于工作模式Ⅳ；其中D₁为内移相角与π的比值，D₂为外移相角与π的比值；0≤θ≤δ₁为第一个工作子阶段，δ₁≤θ≤δ₂为第二个工作子阶段，δ₂≤θ≤δ₃为第三个工作子阶段，δ₃≤θ≤π为第四个工作子阶段，π≤θ≤π+δ₁为第五个工作子阶段，π+δ₁≤θ≤π+δ₂为第六个工作子阶段，π+δ₂≤θ≤π+δ₃为第七个工作子阶段，π+δ₃≤θ≤2π为第八个工作子阶段；其中，θ为电角度，θ＝2πf_st，t为时间，f_s为开关频率，δ₁～δ₃表示此时有开关发生动作，在工作模式Ⅰ中δ₁＝D₂π、δ₂＝D₁π、δ₃＝(D₁+D₂)π，在工作模式Ⅱ中δ₁＝(D₁+D₂‑1)π、δ₂＝D₂π、δ₃＝D₁π，在工作模式Ⅲ中δ₁＝D₁π、δ₂＝D₂π、δ₃＝(D₁+D₂)π，在工作模式Ⅳ中δ₁＝(D₁+D₂‑1)π、δ₂＝D₁π、δ₃＝D₂π。