華意電力是一家專(zhuān)業(yè)研發(fā)生產(chǎn)串聯(lián)諧振的廠(chǎng)家，本公司生產(chǎn)的串聯(lián)諧振在行業(yè)內都廣受好評，以打造最具權威的“串聯(lián)諧振“高壓設備供應商而努力。

  諧振變換器是依靠改變開(kāi)關(guān)網(wǎng)絡(luò )的工作頻率實(shí)現對輸出量的控制的，因此它是一種變頻控制的開(kāi)關(guān)調節系統。諧振變換器的開(kāi)關(guān)動(dòng)作被設定在零電流或零電壓時(shí)刻發(fā)生，大大減小了開(kāi)關(guān)損耗；正弦諧振波還能降低高頻諧波噪聲；由于電路是利用LC諧振，電路中的寄生電感和電容能夠得到應用?；谶@些優(yōu)點(diǎn)，諧振變換器得到了廣泛的應用。小信號建模是分析和控制變換器的有力工具。  諧振變換器建模方法有擴展描述函數法、DQ等效法、注入?吸收電流法等。擴展描述函數法也是一種適用于諧振類(lèi)變換器建模方法，根據描述函數理論非線(xiàn)性環(huán)節的穩態(tài)輸出可看成一個(gè)與輸入信號同頻的正弦函數，只是幅值與相位不同。把輸出信號和輸入信號的復數比定義為非線(xiàn)性環(huán)節的描述函數，但是其前提是將輸入端開(kāi)關(guān)動(dòng)作等效成一個(gè)統一的函數。DQ等效法將電路中的矢量，從靜止的直角坐標系變換到與電路中矢量相同角速度旋轉的 DQ坐標系中。擴展描述函數法和DQ等效法都是以基波等效法為基礎所建的模型，適用于電流連續模式，并不適用于電流不連續模式。注入?吸收電流法是一種電流連續模式和電流不連續模式下都可用的建模方法。本文采用注入?吸收電流法對工作于電流斷續模式下的串聯(lián)諧振變換器的建模展開(kāi)研究，并在此基礎上設計了滿(mǎn)足要求的補償器。

傳遞函數推導

  根據電感電流的連續與否，變換器工作模式分為兩 種 ：連 續 導 電 模 式（CCM）和 不 連 續 導 電 模 式（DCM）。當開(kāi)關(guān)頻率大于 1 2 的諧振頻率時(shí)，串聯(lián)諧振變換器是工作在電流連續模式下的；當開(kāi)關(guān)頻率小于1 2 的諧振頻率時(shí)，串聯(lián)諧振變換器是工作在電流斷續模式下的，這樣開(kāi)關(guān)工作在零電流（ZCS）條件下，可以降低開(kāi)關(guān)損耗，提高電源的效率。斷續工作模式的半個(gè)開(kāi)關(guān)周期包含a，b，c三種工作狀態(tài)。假設負載電容值遠遠大于諧振電容的電容，因此在一個(gè)諧振周期內，負載電容的電壓上升非常小，在分析過(guò)程中將其看成一個(gè)恒壓源。根據以上分析；a，b工作模式的等效電路如圖2所示。c表示諧振電流為零時(shí)的工作模式（其狀態(tài)電路圖省去）。

仿真實(shí)驗結果

  為了驗證補償器的性能，對串聯(lián)諧振變換器閉環(huán)系統進(jìn)行了仿真分析。圖7為串聯(lián)諧振變換器加入閉環(huán)控制后的輸出電壓波形。開(kāi)環(huán)系統的調節時(shí)間大約為6 ms （如圖4所示），閉環(huán)系統的調節時(shí)間大約為0.8 ms，超調量大約為1%，響應速度有明顯的提高。當負載電阻由4.8 Ω跳變至8 Ω時(shí)（其他參數固定不變），電路輸出電壓動(dòng)態(tài)仿真波形如圖8所示。從圖8可以看出，當負載發(fā)生較大突變時(shí)，輸出電壓能較快的調節穩定，調節時(shí)間大約為1 ms，達到了較好的動(dòng)態(tài)調節性能。

  采用注入?吸收電流的方法，建立工作在電流斷續模式下串聯(lián)諧振變換器的小信號傳遞函數，其傳遞函數輸出電壓曲線(xiàn)和變換器傳出電壓曲線(xiàn)基本吻合，驗證了傳遞函數的準確性。其傳遞函數是一階的，雖然不完全精確，但足以通過(guò)分析其頻率特性來(lái)分析電路的動(dòng)態(tài)特性。通過(guò)仿真可得到變換器控制?輸出的小信號傳遞函數的頻率特性曲線(xiàn)，在此基礎上設計了合理的補償器。仿真實(shí)驗結果表明，基于串聯(lián)諧振變換器的小信號模型設計的補償器改善了電路穩定性以及電路負載瞬變的動(dòng)態(tài)特性。