當L側MOS管驅動開通時,能量流動如下:
當R側MOS管驅動開通時,能量流動如下:
從上面兩個量能流動圖,我們知道了雙有源橋(DAB)的基本工作原理;那現在主流的雙向控制技術有哪些呢?移相全橋?LLC?
當L側MOS管驅動開通時,能量流動如下:
當R側MOS管驅動開通時,能量流動如下:
從上面兩個量能流動圖,我們知道了雙有源橋(DAB)的基本工作原理;那現在主流的雙向控制技術有哪些呢?移相全橋?LLC?
移項全橋:移項全橋控制方式如下,有兩組橋臂A橋臂和B橋臂,A橋臂上下管打互補50%驅動(可設置死區(qū)時間確保橋臂不會直通);B橋臂同樣上下管打互補50%驅動(可設置死區(qū)時間確保橋臂不會直通);但是當A橋臂跟B橋臂驅動之前存在角度差的話,兩個橋臂輸出VAB之間就形成電壓差,可以跟變壓器充電,傳遞能量到變壓器另一側;
下面我們通過設置不同移項角度,看看VAB以及Vout的差別:
移相45度
移相90度
移相180度
從上面不同移相角度對比,可以知道通過控制移相角度,可以得到不同的輸出電壓,那我們根據控制移相角度從0到π不斷變換,觀看輸出電壓的波形如下,從波形可以看到(輸入電壓100V,變壓器變比1:1)輸出電壓的輸出范圍為0到100V:
下面我們搭建一個移相全橋的驅動控制器:
進一步搭建移相全橋閉環(huán)系統(tǒng):
將輸出電壓控制在60V
、
將輸出電壓控制在80V
LLC全橋:LLC全橋是在DAB的基礎上增加了諧振電感跟諧振電容;LLC全橋控制方式如下,同樣有兩組橋臂A橋臂和B橋臂,A橋臂上下管打互補50%驅動(可設置死區(qū)時間確保橋臂不會直通);B橋臂同樣上管驅動波形個A橋臂下管驅動保存一致,下管驅動波形個A橋臂上管驅動保存一致;LLC主要是通過改變驅動開關的頻率在調整輸出電壓的;拓撲如下:
開關頻率30KHz
開關頻率50KHz
開關頻率70KHz
上面的波形可以看出,不同開關頻率,諧振電感電流波形不一樣,輸出電壓也不一樣;那我們通過改變開關頻率,讓其慢慢從0變化到100KHz,看看輸出電壓跟開關頻率有什么關系?
從上面波形看輸出電壓跟開關頻率的關系類似于開口向下的拋物線,在控制系統(tǒng)中一個輸出同時對應兩個輸入狀態(tài),這樣系統(tǒng)是不穩(wěn)定的,所以我們LLC控制一般是選取下面這一段進行控制;(為什么選取這一段建議搜索相關LLC的論文加深認識,首先這一段是感性工作區(qū),開關管有比較好的開通關斷特性,在諧振頻率上更是零電壓開通零電流關斷,效率極高;同時這一段的開關頻率跟輸出電壓是單調關系,PI控制器能夠快速進入穩(wěn)定狀態(tài){PI控制器對單調遞增或者單調遞減系統(tǒng)有比較好的控制效果})
知道了LLC全橋的相關基礎后,我們先搭建一下LLC的驅動模塊:
接著搭建LLC全橋閉環(huán)控制系統(tǒng)如下:
控制輸出電壓設置為80V,波形如下:
控制輸出電壓設置為100V,波形如下:
由于LLC全橋不是左右對稱的拓撲,從低壓側驅動的話,拓撲退化成LC,增益最大只能是一,而且開關頻率從零到諧振頻率是單調遞增,所以一般低壓槽的驅動是固定開關頻率為諧振頻率fs,然后通過調整占空比在控制高壓側輸出電壓的;搭建仿真如下:
控制高壓側電壓為50V,仿真波形如下
控制高壓側電壓為80V,仿真波形如下
至此LLC的仿真到此結束;
這個采用的是擴展移相?關鍵波形沒給齊全呀,小弟才疏學淺看的不太明白
哥們,可以要一份DAB和LLC的仿真么,謝謝