鼎升電力是專業(yè)串聯(lián)諧振耐壓試驗(yàn)裝置生產(chǎn)廠家，串聯(lián)諧振技術(shù)榮獲多項(xiàng)國(guó)家技術(shù)專利，經(jīng)各省級(jí)計(jì)量技術(shù)研究院等機(jī)構(gòu)認(rèn)證，10年服務(wù)829家電力單位和相關(guān)機(jī)構(gòu)客戶。

串聯(lián)諧振裝置 電纜交流耐壓試驗(yàn)裝置

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(xiàn)對(duì)輸出量的控制的，因此它是一種變頻控制的開(kāi)關(guān)調(diào)節(jié)系統(tǒng)。諧振變換器的開(kāi)關(guān)動(dòng)作被設(shè)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(yīng)用?；谶@些優(yōu)點(diǎn)，串聯(lián)諧振變換器得到了廣泛的應(yīng)用。小信號(hào)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(kuò)展描述函數(shù)法、DQ等效法、注入⁃吸收電流法等。擴(kuò)展描述函數(shù)法也是一種適用于諧振類變換器建模方法，根據(jù)描述函數(shù)理論非線性環(huán)節(jié)的穩(wěn)態(tài)輸出可看成一個(gè)與輸入信號(hào)同頻的正弦函數(shù)，只是幅值與相位不同。把輸出信號(hào)和輸入信號(hào)的復(fù)數(shù)比定義為非線性環(huán)節(jié)的描述函數(shù)，但是其前提是將輸入端開(kāi)關(guān)動(dòng)作等效成一個(gè)統(tǒng)一的函數(shù)。DQ等效法將電路中的矢量，從靜止的直角坐標(biāo)系變換到與電路中矢量相同角速度旋轉(zhuǎn)的 DQ坐標(biāo)系中。擴(kuò)展描述函數(shù)法和DQ等效法都是以基波等效法為基礎(chǔ)所建的模型，適用于電流連續(xù)模式，并不適用于電流不連續(xù)模式。注入⁃吸收電流法是一種電流連續(xù)模式和電流不連續(xù)模式下都可用的建模方法。本文采用注入⁃吸收電流法對(duì)工作于電流斷續(xù)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(chǔ)上設(shè)計(jì)了滿足要求的補(bǔ)償器。

串聯(lián)諧振變換器仿真實(shí)驗(yàn)結(jié)果

為了驗(yàn)證補(bǔ)償器的性能，對(duì)串聯(lián)諧振變換器閉環(huán)系統(tǒng)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(tǒng)的調(diào)節(jié)時(shí)間大約為6 ms （如圖4所示），閉環(huán)系統(tǒng)的調(diào)節(jié)時(shí)間大約為0.8 ms，超調(diào)量大約為1%，響應(yīng)速度有明顯的提高。當(dāng)負(fù)載電阻由4.8 Ω跳變至8 Ω時(shí)（其他參數(shù)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(dāng)負(fù)載發(fā)生較大突變時(shí)，輸出電壓能較快的調(diào)節(jié)穩(wěn)定，調(diào)節(jié)時(shí)間大約為1 ms，達(dá)到了較好的動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)性能。

采用注入⁃吸收電流的方法，建立工作在電流斷續(xù)模式下串聯(lián)諧振變換器的小信號(hào)傳遞函數(shù)，其傳遞函數(shù)輸出電壓曲線和變換器傳出電壓曲線基本吻合，驗(yàn)證了傳遞函數(shù)的準(zhǔn)確性。其傳遞函數(shù)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(hào)傳遞函數(shù)的頻率特性曲線，在此基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)了合理的補(bǔ)償器。仿真實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，基于串聯(lián)諧振變換器的小信號(hào)模型設(shè)計(jì)的補(bǔ)償器改善了電路穩(wěn)定性以及電路負(fù)載瞬變的動(dòng)態(tài)特性。

串聯(lián)諧振變換器傳遞函數(shù)推導(dǎo)

根據(jù)電感電流的連續(xù)與否，變換器工作模式分為兩 種 ：連 續(xù) 導(dǎo) 電 模 式（CCM）和 不 連 續(xù) 導(dǎo) 電 模 式（DCM）。當(dāng)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(xù)模式下的；當(dāng)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(xù)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(xù)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(shè)負(fù)載電容值遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于諧振電容的電容，因此在一個(gè)諧振周期內(nèi)，負(fù)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(jù)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）。