當(dāng)L側(cè)MOS管驅(qū)動(dòng)開通時(shí),能量流動(dòng)如下:
當(dāng)R側(cè)MOS管驅(qū)動(dòng)開通時(shí),能量流動(dòng)如下:
從上面兩個(gè)量能流動(dòng)圖,我們知道了雙有源橋(DAB)的基本工作原理;那現(xiàn)在主流的雙向控制技術(shù)有哪些呢?移相全橋?LLC?
當(dāng)L側(cè)MOS管驅(qū)動(dòng)開通時(shí),能量流動(dòng)如下:
當(dāng)R側(cè)MOS管驅(qū)動(dòng)開通時(shí),能量流動(dòng)如下:
從上面兩個(gè)量能流動(dòng)圖,我們知道了雙有源橋(DAB)的基本工作原理;那現(xiàn)在主流的雙向控制技術(shù)有哪些呢?移相全橋?LLC?
移項(xiàng)全橋:移項(xiàng)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(bǔ)50%驅(qū)動(dòng)(可設(shè)置死區(qū)時(shí)間確保橋臂不會(huì)直通);B橋臂同樣上下管打互補(bǔ)50%驅(qū)動(dòng)(可設(shè)置死區(qū)時(shí)間確保橋臂不會(huì)直通);但是當(dāng)A橋臂跟B橋臂驅(qū)動(dòng)之前存在角度差的話,兩個(gè)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(cè);
下面我們通過(guò)設(shè)置不同移項(xiàng)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(duì)比,可以知道通過(guò)控制移相角度,可以得到不同的輸出電壓,那我們根據(jù)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(gè)移相全橋的驅(qū)動(dòng)控制器:
進(jìn)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(chǔ)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(bǔ)50%驅(qū)動(dòng)(可設(shè)置死區(qū)時(shí)間確保橋臂不會(huì)直通);B橋臂同樣上管驅(qū)動(dòng)波形個(gè)A橋臂下管驅(qū)動(dòng)保存一致,下管驅(qū)動(dòng)波形個(gè)A橋臂上管驅(qū)動(dòng)保存一致;LLC主要是通過(guò)改變驅(qū)動(dòng)開關(guān)的頻率在調(diào)整輸出電壓的;拓?fù)淙缦拢?img src="https://dianyuan-public.oss-cn-shenzhen.aliyuncs.com/community/2022/01/41e0d202201082104525164-1082x510.png?x-oss-process=image/watermark,g_center,image_YXJ0aWNsZS9wdWJsaWMvd2F0ZXJtYXJrLnBuZz94LW9zcy1wcm9jZXNzPWltYWdlL3Jlc2l6ZSxQXzQwCg,t_20" />
開關(guān)頻率30KHz
開關(guān)頻率50KHz
開關(guān)頻率70KHz
上面的波形可以看出,不同開關(guān)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(guò)改變開關(guān)頻率,讓其慢慢從0變化到100KHz,看看輸出電壓跟開關(guān)頻率有什么關(guān)系?
從上面波形看輸出電壓跟開關(guān)頻率的關(guān)系類似于開口向下的拋物線,在控制系統(tǒng)中一個(gè)輸出同時(shí)對(duì)應(yīng)兩個(gè)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(jìn)行控制;(為什么選取這一段建議搜索相關(guān)LLC的論文加深認(rèn)識(shí),首先這一段是感性工作區(qū),開關(guān)管有比較好的開通關(guān)斷特性,在諧振頻率上更是零電壓開通零電流關(guān)斷,效率極高;同時(shí)這一段的開關(guān)頻率跟輸出電壓是單調(diào)關(guān)系,PI控制器能夠快速進(jìn)入穩(wěn)定狀態(tài){PI控制器對(duì)單調(diào)遞增或者單調(diào)遞減系統(tǒng)有比較好的控制效果})
知道了LLC全橋的相關(guān)基礎(chǔ)后,我們先搭建一下LLC的驅(qū)動(dòng)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(shè)置為80V,波形如下:
控制輸出電壓設(shè)置為100V,波形如下:
由于LLC全橋不是左右對(duì)稱的拓?fù)洌瑥牡蛪簜?cè)驅(qū)動(dòng)的話,拓?fù)渫嘶蒐C,增益最大只能是一,而且開關(guān)頻率從零到諧振頻率是單調(diào)遞增,所以一般低壓槽的驅(qū)動(dòng)是固定開關(guān)頻率為諧振頻率fs,然后通過(guò)調(diào)整占空比在控制高壓側(cè)輸出電壓的;搭建仿真如下:
控制高壓側(cè)電壓為50V,仿真波形如下
控制高壓側(cè)電壓為80V,仿真波形如下
至此LLC的仿真到此結(jié)束;
這個(gè)采用的是擴(kuò)展移相?關(guān)鍵波形沒(méi)給齊全呀,小弟才疏學(xué)淺看的不太明白
哥們,可以要一份DAB和LLC的仿真么,謝謝