ZVT-BOOST软开关变换器双闭环控制及其PLECS仿真

ZVT-BOOST软开关变换器双闭环控制及其PLECS仿真

通馋电.潦技丰:

2008年7月25日第25卷第4期

TelecomPowerTechnology

JuL

25,2008,V01.25N0.4

文章编号:1009—3664(2008)04∞003—03

≯j研制舞嚣爱

ZVT—BoOST软开关变换器双闭环控制及其PLECS仿真

刘宇航,潘庭龙

(江南大学电气自动化研究所,江苏无锡214122)

摘要:提出了一种通过结合zvT_B()0sr软开关变换器进行双环控制的方法,内环用于电流控制,外环用于电压控制,采用临界灵敏度方法设计了控制器参数。并分析了软开关的工作过程。基于分段线性电子电路仿真(PLECs)软件建

立了ZVT_B()0盯软开关变换器的仿真模型。仿真结果表明了双闭环控制的有效性,为进一步研究软开关技术提供了新

思路。

关键词:软开关;PLE(洛;建模仿真中图分类号:TP391.9

文献标识码:A

on

Double_LooDControlandSimulationBasedPLECSforZVT.一B00STSoftSwitch

LIUY廿hang,PANTing-long

(InstituteofE1ectricalAutorIlation,JiangnanUniversity,Wuxi214122,Chim)

Abstract:A

double-100pcontrolwayforZVr-B()OSTsofts、】l,itch

convertercurrent

on

is

proposedbyusingthecriticalsensitivity

outerone

approachoftuningPIcontroller

par锄eters,the

inner

100pisforthe

contml,theisforthe

voltage

con—

troLMoreover,processofworkofsoftswitchhasbeenamlyzed.王hsed

Circuitresults

thesoftwareofPiece_wiseLinearElectronic

hasbeen

Svstem(PLECS),thesimulationmodelforZVT-B()0STsoftswitchi11ustratethe、阻lidityofthedoubl}loopcontrol,providewords:softswitch;PLECS;nlodelingandsimulation

converter

establishedThesimulation

newideafortheresearchofsoftswic}L

Key

引言

作原理,用Simulinl【建立PI闭环控制系统。由于软开关技术一般采用开环控制,输出电压波形难免有波动,而本文采用临界灵敏度法设计PI控制器,并与PU℃S建立的变换器模型无缝连接,改善了输出波形。1

自20世纪60年代开始得到发展和应用的PWM硬开关功率变换技术,由于具有开关损耗大、开关噪声大和开关管承受电压电流应力大等缺陷,而不能适应现代电力电子技术的高频化、小型化和轻量化的发展需要。人们不断探讨新的变换技术,以弥补硬开关的不足,相继出现了:谐振型开关变换器,包括全谐振、部分谐振和多谐振;软开关变换器,包括零电压PWM型和零电流PwM型;零过渡软开关,包括零电压过渡PWM(ZVT_PWM)软开关和零电流过渡PWM(即ZCT_PWM)软开关。由于零过渡软开关具有主开关为ZCS或ZVS、续流二极管为ZVS或ZCS、主开关和续流二极管的电流和电压应力小及在宽范围电源电压和负载电流内,均可满足ZCS和ZVS条件,它代表了目前软开关变换技术的最新发展。为此,本文重点研究ZVT.PWM软开关技术的基本原理及其双闭环控制。

工作过程

ZVT-B00ST软开关变换器主电路结构如图1所

示,其工作过程如下:

图1

ZⅥ二B00阱软开关变换器主电路拓补结构

(1)开关模态1[£。,£,]

在%时刻前,主开关管Q,和辅助开关管Qa处于关断状态,升压二极管D1导通。在%时刻,开通辅助开关管Qa,辅助电感电流iLa从0开始线性上升。到£,时刻,D,自然关断。

根据常规软开关变换器的基本结构,用P螂

Circuit

(Piece-埘se“nearElectrical

simulation)建立了

B()()ST型Z、丌软开关变换器的基本模型。根据其工

(2)开关模态2[£,,£2]

收稿日期:2008—04一01

基金项目:国家自然科学基金项目资助(项目批准号60774030);江南大学创新团队计划资助。

作者简介:刘宇航(1983一),男,内蒙古赤峰人,硕士研究生,研究方向为电力电子与电力传动。

La开始与电容c,谐振,ih继续上升,而C,的电压U臼开始下降。叱和C,分别为:

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万方数据 

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