[发明专利]基于虚拟阻抗的LLC谐振变换器并联控制方法

摘要

本发明涉及一种基于虚拟阻抗的LLC谐振变换器并联控制方法，主要包括系统各电气信号采样、电压误差信号补偿、平均电流产生、电流环流通路补偿以及PFM驱动信号生成，通过引入虚拟阻抗对各路环流进行调整，改善各路LLC谐振变换器输出电流均流水平。本发明采用的数字控制方法，利用虚拟阻抗而非采用实际阻抗，获得较好的均流特性的同时，本发明不改变主电路原有的输出特性，并且不增加额外的硬件电路，不产生额外的损耗。提升了LLC谐振变换器的功率应用范围，有助于功率变换器实现更高功率，更高效率以及更大功率密度的应用目标。

主权项

1.一种基于虚拟阻抗的LLC谐振变换器并联控制方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：/n步骤一、采用数字控制器采样并联LLC谐振变换器的输出电压信号U_o和n路输出电流信号I_o1,I_o2,...,I_on，并根据输出电压指标初始化设置输出电压参考值U_o^*，n表示并联LLC谐振变换器的路数，其中2≤n≤6；/n步骤二、将上述输出电压信号U_o减去输出电压参考值U_o^*得到输出电压误差信号，该输出电压误差信号经过电压环比例-积分补偿器运算，得到电压环补偿输出信号V_m0；/n步骤三、将n路输出电流信号I_o1,I_o2,...,I_on送入平均电流产生单元，得到负载平均电流信号I_av；/n步骤四、n路输出电流信号I_o1,I_o2,...,I_on分别减去步骤三中得到的负载平均电流信号I_av，得到n路环流信号I_j1,I_j2,...,I_jn；/n步骤五、n路环流信号I_j1,I_j2,...,I_jn分别经过虚拟阻抗Z_v补偿运算单元得到环流反馈通路信号V_j1,V_j2,…,V_jn；/n所述虚拟阻抗Z_v补偿运算单元虚拟阻抗Z_v满足的条件为：/n /n其中，L_rj表示各路LLC谐振变换器的谐振电感，C_rj表示各路LLC谐振变换器的谐振电容，其中j＝1,2,…,n，n表示并联LLC谐振变换器的路数，i是虚数单位，ω_j表示各路的电角度，和频率f_sj关系的表达式为：ω_j＝2πf_sj；/n步骤六、将电压环补偿输出信号V_m0分别减去n路环流反馈通路信号V_j1,V_j2,…,V_jn，分别得到n路电压环最终输出信号V_m1,V_m2,…,V_mn；/n步骤七、将步骤六得到的电压环最终输出信号V_m1,V_m2,…,V_mn送入n路各自的调频控制单元中，得到n路各自的脉频调制信号PFM₁,PFM₂,…,PFM_n，频率为f_s1,f_s1,…f_sn，并作为驱动信号反馈送到n路各LLC谐振变换器中。/n