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前情回顾
1. 003 #DAB 漏感选择(基于SPS的DAB特性分析)
2. 004 #DAB 电感对电流的影响(基于SPS的DAB特性分析)
3. 005 #DAB 电感对电流影响疑问说明(基于SPS的DAB特性分析)
4. 006 #DAB 电感与电流之间的关系(基于SPS的DAB特性分析)
5. 007 #DAB 大降压比仿真验证(基于SPS的DAB仿真)
6. 008 #DAB 仿真中的直流偏磁问题(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变换器具备的优势:以变压器漏感作为能量传输元件,提高了变换器的功率密度;不增加谐振元件的情况下实现ZVS;变压器原边和副边拓扑结构对称,能实现潮流双向流动。但也面临严重的缺点:轻载工况效率低;电压不匹配工况电流应力大。
学者们针对上述缺点展开了广泛的研究工作,并取得了相应的成果。DAB的优化多数是从控制策略上展开,就传统的移相控制可以分为5种,即:SPS、EPS、DPS、TPS、UTPS。总的来说,移相控制可以用统一模型进行描述,这里就不做展开。提到的几种移相控制,从左到右控制复杂度也是不断增加,就实用性来说,还是SPS控制最为简单可靠,但是拓扑本身面临诸多的缺点,所以DAB的发展受到限制。近几天在朋友的推荐下阅读了一种不对称占空比调制方法,一时好奇就仔细研究了一下该种控制方法,由于个人水平有限,还没找到这种控制方法相对于移相控制的优势,还需要仔细研读。不过我用PSIM对所提出的ADM方法进行了建模,通过建模过程对DAB变换器的理论有了进一步的理解。
下面就简单讲述一下建模方法,ADM控制时序如图1所示。
图1 ADM策略
基于PSIM的ADM策略建模如图2所示,仿真结果如图3所示。
图2 ADM策略建模
图3 ADM策略仿真结果
文中详细讨论了传输比M<1时,潮流正向传输特性。基于文中KKT优化算法对ADM策略进行建模,模型如图4所示。
图4 AMD策略模型
下面分别验证了轻载和重载情况下,ADM策略的结果如图5所示。
a) 轻载
b) 重载
图5 轻载和重载结果
仿真发现,负载增加,调制结果越接近SPS调制结果。
参考文献
[1] Optimal Asymmetric Duty Modulation to Minimize Inductor Peak-to-Peak Current for Dual Active Bridge DC-DC Converter
文末点击“本篇所包含全部资料”即可获取仿真模型源文件(欲优化模型请于小编联系)。
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作者介绍
硕士在读(电力电子与电力传动),主要从事高频DC-DC变换器设计与开发(LLC谐振变换器、DAB变换器),熟悉PSIM、Maple、MathCAD。
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