串聯(lián)諧振高壓電容器充電電源全諧振控制方案研究.pdf

1、脈沖功率技術(shù)在高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)，如輻射消毒、煙氣凈化、醫(yī)療器械、生物科學(xué)等方面得到了十分廣泛的應(yīng)用。電容器儲(chǔ)能因?yàn)楹?jiǎn)單可靠、技術(shù)成熟，成為脈沖功率技術(shù)最常用的儲(chǔ)能方式。因此，電容器充電電源拓?fù)浼翱刂品椒ǖ难芯烤哂袑?shí)際的意義。
　　電容器充電電源中以串聯(lián)諧振變換器(SRC，Series Resonant Converter)應(yīng)用的最為廣泛，在斷續(xù)電流模式下時(shí)，變換器時(shí)具有控制簡(jiǎn)單、恒流源特性，抗負(fù)載能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，但是其諧振電流峰值電流過(guò)

2、大，功率難以提高。當(dāng)變換器工作在連續(xù)電流模式時(shí)，移相PWM控制下開關(guān)器件軟開關(guān)的實(shí)現(xiàn)范圍很窄；變頻控制下在充電初期變換器中有很大的環(huán)流。文采用了一種新型的全諧振的控制方法，在諧振電流過(guò)零點(diǎn)的時(shí)刻對(duì)變換器的開關(guān)管進(jìn)行開通關(guān)斷動(dòng)作，變換器處于連續(xù)電流模式，工作效率高，同時(shí)保證了任意負(fù)載條件下開關(guān)管都能工作在軟開關(guān)。
　　本文首先介紹了全諧振控制下電路可能出現(xiàn)的四種工作模式，用迭代法對(duì)各個(gè)物理量進(jìn)行了計(jì)算分析，然后說(shuō)明了變壓器分布電容及

3、開關(guān)超前角對(duì)于電路工作過(guò)程的影響。在電路四種工作模式中，模式P作為可以增大充電電流的模式(定義為1狀態(tài))，模式F作為可以減小充電電流的模式(定義為0狀態(tài))，電源可通過(guò)狀態(tài)控制的方法使充電電流在額定值附近上下跳動(dòng)，從而達(dá)到控制充電電流的目的。
　　狀態(tài)控制本質(zhì)上控制的是充電電流的平均值，為獲得充電電流平均值，選擇RC低通濾波器對(duì)電流中的交流成分進(jìn)行濾除，造成了反饋控制器的延時(shí)，延時(shí)的大小影響了狀態(tài)控制的性能，運(yùn)用MATLAB仿真軟件