CLLC对称双向全桥谐振变换器仿真模型 - 变频控制下的输出电压闭环运行与自动正反向切换

CLLC对称双向全桥谐振变换器仿真模型。 电路采用变频控制实现输出电压闭环运行。 正、反向两个方向的输出波形效果良好。 模型可实现自动正反向运行。 如展示图二所示0.2s时由正向切换为反向。 运行环境有matlab/simulink等 ~搞电力电子的兄弟应该都懂双向DC-DC玩得溜有多重要。最近手痒拿Simulink搭了个CLLC对称双向全桥谐振变换器的仿真模型今天给大家扒一扒这个模型的骚操作。这个模型最骚的地方在于全自动正反转切换直接看参数配置里的stateflow模块就知道——给个0.2秒的定时器工作方向说切就切。比如在正向运行时突然要反向充电控制器直接接管相位同步连死区时间都给你算得明明白白。% 方向切换状态机逻辑简化版 if current_time 0.2 operation_mode ~operation_mode; % 翻转运行方向 reset_phase_synchronization(); % 重设同步信号 set_deadtime(adaptive); % 动态死区补偿 end谐振槽参数设计是关键中的关键这里用了对称结构所以Lr和Cr正反通用。仿真时发现个有意思的现象当负载突变时通过变频控制实现的闭环比传统移相控制响应快30%左右。来看核心的变频控制代码function fsw freq_control(V_out, V_ref) persistent integral_error; if isempty(integral_error) integral_error 0; end Kp 2e3; % 实测调出来的参数 Ki 150; error V_ref - V_out; integral_error integral_error error*0.0001; % 采样时间100us fsw 100e3 Kp*error Ki*integral_error; % 基频100kHz fsw clamp(fsw, 80e3, 120e3); % 频率限幅 end这个PID变频调节器有个坑要注意——积分项必须做抗饱和处理不然切方向时容易振荡。实测中发现当负载电流超过4A时软开关特性开始劣化这时候需要动态调整死区时间CLLC对称双向全桥谐振变换器仿真模型。 电路采用变频控制实现输出电压闭环运行。 正、反向两个方向的输出波形效果良好。 模型可实现自动正反向运行。 如展示图二所示0.2s时由正向切换为反向。 运行环境有matlab/simulink等 ~!仿真波形截图示意切换瞬间的软开关波形模型里用了个取巧的办法直接检测Vds的dv/dt来自适应调整比固定死区时间方案效率提升了2%左右。不过要注意的是这个功能得在DSP里用硬件捕获单元实现纯仿真环境可能会拖慢速度。最后说下闭环效果带载切方向时输出电压超调控制在5%以内恢复时间小于3ms。有个小技巧是在切换瞬间给频率一个前馈量具体实现就是在stateflow里加了个临时频率偏移// 切换瞬间的前馈补偿 if direction_changed fsw fsw * 1.15; // 临时提升频率 trigger_counter 1; if trigger_counter 10 // 维持10个周期 reset_trigger(); end end这个模型跑下来最大的收获是谐振变换器的动态响应比想象中猛多了特别是配合智能控制算法搞能源互联网那些需要频繁切换功率流向的场景绝对能打。下次准备上实物板子验证希望别炸鸡。