摘要
倍压整流型LCC谐振变换器兼顾了串联和并联谐振变换器的优点,具有高电压增益、抗负载短路、兼容变压器寄生参数等能力,已成为医用X光机高压电源的优选拓扑。然而,倍压整流器中的电容参与谐振、增加谐振元件数量,导致变换器的动态特性更复杂,进而对建模和控制提出更高的要求。传统的基波近似法和线性控制难以实现精确建模并跟踪控制指标。对此,该文采用状态平面分析法,通过分析变换器的工作原理,建立各模态归一化状态轨迹方程。在此基础上,提出一种状态轨迹控制启动策略,该策略通过设置谐振电流限幅值,根据输出电压变化规划最优路径,使状态变量在最短时间内跟踪谐振腔最优轨迹,以此计算最佳开关频率。最后,在50kW/140kV的样机上验证了所提建模方法的准确性和控制策略有效性。实验结果表明,与传统控制相比,所提方法有效提升了启动速度、实现了不同电压等级之间的快速切换,抑制了谐振腔电流、电压过冲。
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单位自动化学院; 南京理工大学