混合串并联谐振变换器小信号电路模型分析

"LLC一型串并联谐振变换器小信号电路模型" LLC一型串并联谐振变换器是一种高效的电力电子变换技术，它结合了串联谐振变换器和并联谐振变换器的优点，从而克服了两者的不足。在开关电源设计中，这种变换器因其高效率、低损耗和宽输入电压范围等特点，被广泛应用。小信号电路模型对于理解和分析这类变换器的动态性能至关重要。 在静态工作状态下，谐振变量由代表谐振特性的主导极点决定，而滤波变量则由于滤波极点的影响，几乎可以视为直流，即忽略了纹波。当系统处于动态变化时，如控制频率相对于开关频率的变化较慢，这种变化主要体现在样点的变化上。论文中，作者借助自动控制理论中的主导极点概念，来指导小信号电路模型的推导。 小信号分析是研究开关电源动态响应的一种常用方法，它可以帮助我们理解负载调整率、电网电压调整率、瞬态响应以及输出稳定性等关键性能指标。通常，谐振变换器的分析方法包括状态平面图法、状态空间法和频域分析法。然而，由于LLC变换器的固有谐振频率与开关频率相近，传统的状态空间平均法并不适用。 许建平等人的等效电路分析法和后来提出的小信号模型法为LLC变换器的建模提供了新的思路。本文作者基于已有小信号模型，深入探讨了混合串并联型谐振变换器的小信号电路模型。通过建立这样的模型，可以更准确地预测和分析变换器在不同工况下的行为，从而优化设计参数，提升整体系统的性能。 电路模型的构建通常涉及以下几个步骤：首先，分析稳态条件下的工作情况，确定主要的稳态变量；其次，引入小幅度的扰动，分析这些扰动如何影响系统动态响应；最后，利用数学工具（如拉普拉斯变换）构建传递函数或状态方程，形成小信号模型。 在LLC变换器的半桥结构中，输入电压、输出电压和电流在稳态下为直流值，而谐振网络中的变量则是周期性变化的。当输入电压、电网电压变化或负载改变时，系统进入瞬态过程，这时就需要小信号模型来描述这些变化对系统性能的影响。通过这种方法，可以预测瞬态响应的时间常数，以及系统对各种扰动的稳定性和恢复能力。 LLC一型串并联谐振变换器小信号电路模型的建立对于优化变换器设计、提高系统稳定性、降低损耗和提升效率具有重要意义。这一领域的研究不仅有助于理论理解，而且对实际工程应用中的开关电源设计提供了强大的工具。