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前情回顧
1. 003 #DAB 漏感選擇(基于SPS的DAB特性分析)
2. 004 #DAB 電感對電流的影響(基于SPS的DAB特性分析)
3. 005 #DAB 電感對電流影響疑問說明(基于SPS的DAB特性分析)
4. 006 #DAB 電感與電流之間的關系(基于SPS的DAB特性分析)
5. 007 #DAB 大降壓比仿真驗證(基于SPS的DAB仿真)
6. 008 #DAB 仿真中的直流偏磁問題(基于SPS的DAB特性分析)
7. 009 #DAB 基于PSIM2021a的SPS控制模型源文件
DAB變換器具備的優勢:以變壓器漏感作為能量傳輸元件,提高了變換器的功率密度;不增加諧振元件的情況下實現ZVS;變壓器原邊和副邊拓撲結構對稱,能實現潮流雙向流動。但也面臨嚴重的缺點:輕載工況效率低;電壓不匹配工況電流應力大。
學者們針對上述缺點展開了廣泛的研究工作,并取得了相應的成果。DAB的優化多數是從控制策略上展開,就傳統的移相控制可以分為5種,即:SPS、EPS、DPS、TPS、UTPS。總的來說,移相控制可以用統一模型進行描述,這里就不做展開。提到的幾種移相控制,從左到右控制復雜度也是不斷增加,就實用性來說,還是SPS控制最為簡單可靠,但是拓撲本身面臨諸多的缺點,所以DAB的發展受到限制。近幾天在朋友的推薦下閱讀了一種不對稱占空比調制方法,一時好奇就仔細研究了一下該種控制方法,由于個人水平有限,還沒找到這種控制方法相對于移相控制的優勢,還需要仔細研讀。不過我用PSIM對所提出的ADM方法進行了建模,通過建模過程對DAB變換器的理論有了進一步的理解。
下面就簡單講述一下建模方法,ADM控制時序如圖1所示。
圖1 ADM策略
基于PSIM的ADM策略建模如圖2所示,仿真結果如圖3所示。
圖2 ADM策略建模
圖3 ADM策略仿真結果
文中詳細討論了傳輸比M<1時,潮流正向傳輸特性。基于文中KKT優化算法對ADM策略進行建模,模型如圖4所示。
圖4 AMD策略模型
下面分別驗證了輕載和重載情況下,ADM策略的結果如圖5所示。
a) 輕載
b) 重載
圖5 輕載和重載結果
仿真發現,負載增加,調制結果越接近SPS調制結果。
參考文獻
[1] Optimal Asymmetric Duty Modulation to Minimize Inductor Peak-to-Peak Current for Dual Active Bridge DC-DC Converter
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作者介紹
碩士在讀(電力電子與電力傳動),主要從事高頻DC-DC變換器設計與開發(LLC諧振變換器、DAB變換器),熟悉PSIM、Maple、MathCAD。
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