1.一种lcc谐振变换器轻载效率优化控制方法,包括如下步骤:
(1)将lcc谐振变换器从启动模式切换进入burst模式,刚进入burst模式后变换器处于待机状态,所有功率开关器件均关断,此时采集变换器的输出电压vo;
(2)使输出电压vo与给定的参考电压vref进行比较,若vo小于等于vref,则触发固定导通脉冲控制程序;
(3)所述固定导通脉冲控制程序按照所规划的状态轨迹计算出导通脉冲时长t0和t1,t0为变换器中开关管q2或q3在一个burst周期内的导通时长,t1为变换器中开关管q1或q4在一个burst周期内的导通时长;
(4)利用驱动模块根据导通脉冲时长t0和t1控制变换器各功率开关器件开通和关断,则变换器进入工作状态,输出电压vo升高;
(5)工作t0+t1后,变换器重新进入待机状态,所有功率开关器件均关断,通过输出电容co给负载供电,输出电压vo不断降低,返回步骤(2)并依此循环执行。
2.根据权利要求1所述的lcc谐振变换器轻载效率优化控制方法,其特征在于:所述步骤(1)中将lcc谐振变换器从启动模式切换进入burst模式,具体过程如下:
1.1在变换器开始启动后,不断采集其输出电压vo;
1.2使输出电压vo与参考电压vref进行比较,若vo大于等于vref,则触发模式切换控制程序;
1.3所述模式切换控制程序按照所规划的状态轨迹计算出导通脉冲的时间变换量δt;
1.4利用驱动模块将启动模式下变换器中开关管q1和q4最后一个导通脉冲的时长减小δt,并依此控制变换器各功率开关器件开通和关断;
1.5经一个开关周期后,将变换器切换进入burst模式。
3.根据权利要求1或2所述的lcc谐振变换器轻载效率优化控制方法,其特征在于:q1和q2分别为变换器h桥其中一相的上桥臂开关管和下桥臂开关管,q3和q4分别为变换器h桥另一相的上桥臂开关管和下桥臂开关管,q1和q4同步导通,q2和q3同步导通。
4.根据权利要求1所述的lcc谐振变换器轻载效率优化控制方法,其特征在于:所述步骤(3)中固定导通脉冲控制程序按照以下状态轨迹方程计算导通脉冲时长t0和t1;
其中:vin为变换器的输入电压,n为变换器中变压器的变比,lr为变换器谐振腔中谐振电感的电感值,cr为变换器谐振腔中的串联谐振电容的容值,cp为变换器谐振腔中的并联谐振电容的容值,ilrnmax为变换器工作于burst模式下的谐振电流最大限值,其余均为中间变量。
5.根据权利要求2所述的lcc谐振变换器轻载效率优化控制方法,其特征在于:所述步骤1.3中模式切换控制程序按照以下状态轨迹方程计算导通脉冲的时间变换量δt;
其中:vin为变换器的输入电压,n为变换器中变压器的变比,lr为变换器谐振腔中谐振电感的电感值,cr为变换器谐振腔中的串联谐振电容的容值,cp为变换器谐振腔中的并联谐振电容的容值,ilrnmax1为变换器工作于启动模式下的谐振电流最大限值,其余均为中间变量。
6.根据权利要求1所述的lcc谐振变换器轻载效率优化控制方法,其特征在于:所述变换器在轻载时进入burst模式后且处于待机模式时,谐振腔中并联谐振电容的电压保持为0,避免了并联谐振电容与变压器励磁电感的谐振,既提升了变换器效率,又避免了变压器饱和。
7.根据权利要求1所述的lcc谐振变换器轻载效率优化控制方法,其特征在于:本发明基于状态轨迹的lcc变换器burst模式控制方法,能够提升变换器的轻载效率,使得变换器在较窄的开关频率范围内即可实现全范围工作,增强了lcc变换器在高压x光电源、静电除尘以及粒子加速器等场合的应用能力。
8.根据权利要求1所述的lcc谐振变换器轻载效率优化控制方法,其特征在于:本发明lcc变换器从启动模式切换到burst模式的控制方法,可以在一个开关周期内完成模式切换,且切换过程中没有电流或电压应力。