感謝各位朋友的支持,本帖是本人的第83篇原創(chuàng)筆記。如果您恰好也對(duì)DAB變換器感興趣,希望對(duì)你有幫助,也歡迎一起交流討論。
雙有源全橋(DAB)變換器如圖1所示。由輸入側(cè)全橋H1,負(fù)載側(cè)全橋H2,高頻變壓器T(變比k:1)和漏感L組成。采用雙重移相(DPS)調(diào)制,定義:輸入側(cè)全橋H1/負(fù)載側(cè)全橋H2的內(nèi)移相比為D1,全橋H1和全橋H2之間的移相比為D,電壓傳輸比n=Vab/Vcd。輸入側(cè)全橋H1兩半橋臂中點(diǎn)電壓差為Vab,負(fù)載側(cè)全橋H2兩半橋臂中點(diǎn)電壓差為Vcd。
圖1 雙有源全橋(DAB)變換器
DPS控制具有兩個(gè)變量(D、D1,變化范圍0~1)。與擴(kuò)展移相(EPS)相比,DPS移相增加了負(fù)載側(cè)全橋H2內(nèi)移相變量。輸出功率控制更靈活,但控制復(fù)雜度也隨之增加。在全橋內(nèi)部增加內(nèi)移相角可以將橋口電壓Vab變?yōu)槿娖椒讲?,?nèi)移相角D1*Pi越大,Vab的占空比越小,傳輸?shù)哪芰恳簿驮叫?。改變H1和H2的移相角可以控制輸出功率(SPS控制,當(dāng)D=0.5時(shí),傳輸功率最大)。根據(jù)移相比關(guān)系,可以將正向運(yùn)行Boost模式(Buck模式)分為四種工作模態(tài),模態(tài)工作波形如圖2~5所示。
模態(tài)1 D>D1,D+D1<1
圖2 模態(tài)1
模態(tài)2 D>D1,D+D1>1
圖3 模態(tài)2
模態(tài)3 D<D1,D+D1<1
圖4 模態(tài)3
模態(tài)4 D<D1,D+D1>1
圖5 模態(tài)4
根據(jù)電感表達(dá)式聯(lián)立方程組可以求解各個(gè)拐點(diǎn)處電流表達(dá)式,再用積分的方法求解傳輸功率表達(dá)式,根據(jù)傳輸功率表達(dá)式作出三維傳輸功率圖如圖6所示。
(a) 視角1 (b) 視角2
圖6 DPS功率傳輸范圍
圖6中,紅色為模態(tài)1和模態(tài)2(D>D1),綠色為模態(tài)3和模態(tài)4(D<D1)。為了更清楚地看出DPS控制下功率傳輸規(guī)律,將3D圖轉(zhuǎn)換為2D圖,功率傳輸曲線如圖7所示。
圖7 功率傳輸2D曲線
圖7中,紅色線條為SPS控制下功率傳輸曲線。藍(lán)色和綠色陰影部分為DPS控制下功率傳輸范圍。圖中明顯可以看出,增加了控制變量,功率傳輸范圍拓寬,控制更加靈活。
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參考文獻(xiàn)
雙重移相控制的雙主動(dòng)全橋變換器全局電流應(yīng)力分析及優(yōu)化控制策略
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