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会员 基于电流有效值最小化的双有源桥串联谐振电路的控制策略优化
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摘要
由于谐振状态下开关损耗较小,双有源桥串联谐振电路(DBSRCs)的工作效率往往比较高。因此,在DBSRCs中,开关器件的导通损耗和线路中的铜损在整体损耗中所占比例较高,而谐振腔电流的有效值直接决定了这些损耗的大小,故在保证工作情况不变的情况下减小谐振腔电流的有效值可以进一步提升整体的效率。为确保结果的准确性,本文通过时域分析获得了谐振腔电流有效值的表达式,同时运用了移相控制和变频控制相结合的控制策略,使得在不同的输出电流和输出电压增益下电路均能获得最小的谐振腔电流有效值。并且,由谐振腔参数、输入电压和变压器匝比的不同所产生的影响也在结果中有所体现,让其能适应不同情况下的工作需要。为了减小数字控制的复杂度,本文对分析结果进行拟合,并给出了简化的控制方法,在这种控制方式下,当输出电压在较宽的范围变化时,变换器可以以较高的效率工作。最后,本文搭建了一套3.3kW DBSRC样机对该控制方法进行验证,当输出电压在一个较宽范围内变化时,变换器的工作效率均超过98%,在额定工作点下,变换器的工作效率可以达到99%。
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