CN105515395B - 一种具有磁补偿的双向隔离型dc/dc变流器的控制方法 - Google Patents

一种具有磁补偿的双向隔离型dc/dc变流器的控制方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种具有磁补偿的双向隔离型DC/DC变流器的控制方法，通过磁偏差观测器获得双向隔离型DC/DC变流器中变压器的磁偏差，以获得磁偏差修正控制量，磁偏差修正控制量与输出电压控制量相叠加得到含磁偏差修正控制的双向隔离型DC/DC变流器工作电流预给定量，该电流预给定量、与变压器工作频率同频的方波两者相乘后通过积分给定环节后形成双向隔离型DC/DC变流器工作指令电流，并通过双闭环系统实现对双向隔离型DC/DC变流器中变压器磁偏差的有效控制。本发明可避免变压器出现直流偏磁问题，提高变压器的铁芯的利用率，提高DC/DC变换器的可靠性；降低功率器件的开关损耗。

Description

一种具有磁补偿的双向隔离型DC/DC变流器的控制方法
技术领域
本发明属于DC/DC变换领域，涉及中、高频变压器磁平衡问题，特别涉及一种适用于双向隔离型DC/DC变换器的自动磁平衡方法。
背景技术
中、高频变压器在双向隔离型DC/DC变换器中具有隔离输出和电压变换功能。一旦变压器发生磁饱和，对DC/DC变换器危害极大，轻则使元器件过热，重则会使元件损坏。在磁饱和时，变压器绕组的直流电阻(铜阻)和功率变换器件的功耗迅速增加，导致功率变换器件损坏。
发明内容
鉴于上述现有技术的不足之处，本发明的目的在于提供一种具有磁补偿的双向隔离型DC/DC变流器的控制方法，解决双向DC/DC变换器内高频变压器的直流偏磁问题。
一种具有磁补偿的双向隔离型DC/DC变流器的控制方法，包括如下步骤：
(1)磁偏差给定与磁偏差输出相减获得磁偏差误差
(2)磁偏差误差经过比例环节获得变压器输出电流预给定分量
(3)双向隔离型DC/DC变流器输出直流电压给定与直流电压Udc相减获得直流输出电压误差ΔUdc；
(4)直流输出电压误差ΔUdc经过比例积分环节获得变压器输出电流预给定分量i′dc；
(5)电流预给定分量和电流预给定分量i′dc相加形成输出电流预给定量i′d；
(6)电流预给定量i′d、与变压器工作频率同频且幅值为的1方波两者相乘后经过积分给定环节得到双向隔离型DC/DC变流器中变压器副边工作指令电流i*；
(7)指令电流i*与双向隔离型DC/DC变流器中变压器副边实际工作电流相减形成双向隔离型DC/DC变流器输出电流误差Δi；
(8)双向隔离型DC/DC变流器输出电流误差Δi先后经过比例积分环节进行比例积分运算和PWM生成环节形成双向隔离型DC/DC变流器的驱动信号。
进一步地，所述磁偏差输出通过磁偏差感测器获取。
进一步地，一般情况下，
本发明具有磁补偿的双向隔离型DC/DC变流器的控制方法具有以下有益效果：
(1)通过对磁偏差双向隔离型DC/DC变流器中变压器磁偏差进行控制，可避免变压器出现直流偏磁问题。
(2)可提高变压器的铁芯的利用率，避免双向隔离型DC/DC变换器中的中、高频变压器因直流偏磁带来的磁饱和问题；
(3)可提高DC/DC变换器的可靠性；降低功率器件的开关损耗。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作详细阐述：
图1为本发明的一种具有磁补偿的双向隔离型DC/DC变流器的控制方法的框图。
具体实施方式
下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。
如图1所示，一种具有磁补偿的双向隔离型DC/DC变流器的控制方法，包括以下步骤：
(1)磁偏差给定与磁偏差输出相减获得磁偏差误差所述磁偏差输出通过磁偏差感测器获取；
(2)磁偏差误差经过比例环节获得变压器输出电流预给定分量
(3)双向隔离型DC/DC变流器输出直流电压给定与直流电压Udc相减获得直流输出电压误差ΔUdc；
(4)直流输出电压误差ΔUdc经过比例积分环节获得变压器输出电流预给定分量i′dc；
(5)电流预给定分量和电流预给定分量i′dc相加形成输出电流预给定量i′d；
(6)电流预给定量i′d、与变压器工作频率同频且幅值为的1方波两者相乘后经过积分给定环节得到双向隔离型DC/DC变流器中变压器副边工作指令电流i*；
(7)指令电流i*与双向隔离型DC/DC变流器中变压器副边实际工作电流相减形成双向隔离型DC/DC变流器输出电流误差Δi；
(8)双向隔离型DC/DC变流器输出电流误差Δi先后经过比例积分环节进行比例积分运算和PWM生成环节形成双向隔离型DC/DC变流器的驱动信号。
一般情况下
通过磁偏差观测器获得双向隔离型DC/DC变流器中变压器的磁偏差，以获得磁偏差修正控制量，磁偏差修正控制量与输出电压控制量相叠加得到含磁偏差修正控制的双向隔离型DC/DC变流器工作电流预给定量，该电流预给定量、与变压器工作频率同频的方波两者相乘后通过积分给定环节后形成双向隔离型DC/DC变流器工作指令电流，并通过双闭环系统实现对双向隔离型DC/DC变流器中变压器磁偏差的有效控制。
上述实施例只是为了说明本发明的技术构思及特点，其目的是在于让本领域内的普通技术人员能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡是根据本发明内容的实质所作出的等效的变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围内。

Claims (1)

1.一种具有磁补偿的双向隔离型DC/DC变流器的控制方法，其特征在于：包括如下步骤：
(1)磁偏差给定与磁偏差输出相减获得磁偏差误差
(2)磁偏差误差经过比例环节获得变压器输出电流预给定分量
(3)双向隔离型DC/DC变流器输出直流电压给定与直流电压Udc相减获得直流输出电压误差ΔUdc；
(4)直流输出电压误差ΔUdc经过比例积分环节获得变压器输出电流预给定分量i′dc；
(5)电流预给定分量和电流预给定分量i′dc相加形成输出电流预给定量i′d；
(6)电流预给定量i′d、与变压器工作频率同频且幅值为1的 方波两者相乘后经过积分给定环节得到双向隔离型DC/DC变流器中变压器副边工作指令电流i*；
(7)指令电流i*与双向隔离型DC/DC变流器中变压器副边实际工作电流相减形成双向隔离型DC/DC变流器输出电流误差Δi；
(8)双向隔离型DC/DC变流器输出电流误差Δi先后经过比例积分环节进行比例积分运算和PWM生成环节形成双向隔离型DC/DC变流器的驱动信号；
所述磁偏差输出通过磁偏差感测器获取，
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