LLC谐振变换器闭环稳定性分析方法技术

本发明专利技术基于Floquet理论公开了一种LLC谐振变换器闭环稳定性分析方法，包括以下步骤：通过扩展描述函数建模对LLC谐振变换器进行线性建模，以得到系统状态方程组及稳态工作点；通过在稳态工作点处施加扰动，求得状态方程组泰勒展开式的线性项，获得系统的摄动方程组；通过求解摄动方程组的雅可比矩阵获得系统状态传递矩阵，以将系统状态传递矩阵作为稳定性分析模型；通过分析状态传递矩阵的最大特征值的模长判定LLC谐振变换器闭环控制参数的稳定范围。该方法可准确给出LLC谐振变换器系统闭环控制参数的稳定范围，判断出LLC谐振变换器系统的临界稳定状态，并且分析过程完全基于时域，避免LLC谐振变换器高阶传递函数的求解，有效降低LLC谐振变换器稳定性判别的复杂度，结果精确。

Closed loop stability analysis method of LLC Resonant Converter

【技术实现步骤摘要】
LLC谐振变换器闭环稳定性分析方法
本专利技术涉及PFM(PulseFrequencyModulation，脉冲频率调制)型谐振变换器
，特别涉及一种LLC谐振变换器闭环稳定性分析方法。
技术介绍
随着电力电子技术的发展，LLC谐振变换器由于其固有的软开关能力、高功率密度、低开关损耗、易于磁集成等优势广泛应用于电动汽车充电桩、光伏系统直流变换器、数据中心直流供电等系统中。对于谐振变换器而言，由于其控制方式主要采用变频控制，并且谐振网络中主要依靠基波传输能量，导致传统的状态空间平均建模法无法适用。随后出现了许多谐振变换器系统的建模及稳定性方法，诸如扩展描述函数法(ExtendedDescribingFunction,EDF),状态平面分析法，时域分析法等。然而，上述建模及稳定性分析方法均仅限于频域开环分析，其物理概念较为模糊。相关技术中，扩展描述函数法(ExtendedDescribingFunction，EDF)将系统中的调频信号近似表达成调幅信号，并且将系统中的非线性量通过傅里叶展开提取其有效能量传递分量，进而通过谐波平本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种LLC谐振变换器闭环稳定性分析方法，其特征在于，包括以下步骤：/n通过扩展描述函数建模对LLC谐振变换器进行线性建模，以得到系统状态方程组及稳态工作点；/n通过在所述稳态工作点处施加扰动，求得状态方程组泰勒展开式的线性项，获得系统的摄动方程组；/n通过求解所述摄动方程组的雅可比矩阵获得系统状态传递矩阵，以将所述系统状态传递矩阵作为稳定性分析模型；以及/n通过分析所述状态传递矩阵的最大特征值的模长判定所述LLC谐振变换器闭环控制参数的稳定范围。/n

【技术特征摘要】
1.一种LLC谐振变换器闭环稳定性分析方法，其特征在于，包括以下步骤：
通过扩展描述函数建模对LLC谐振变换器进行线性建模，以得到系统状态方程组及稳态工作点；
通过在所述稳态工作点处施加扰动，求得状态方程组泰勒展开式的线性项，获得系统的摄动方程组；
通过求解所述摄动方程组的雅可比矩阵获得系统状态传递矩阵，以将所述系统状态传递矩阵作为稳定性分析模型；以及
通过分析所述状态传递矩阵的最大特征值的模长判定所述LLC谐振变换器闭环控制参数的稳定范围。


2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述通过分析所述状态传递矩阵的最大特征值的模长判定所述LLC谐振变换器闭环控制参数的稳定范围，包括：
根据所述摄动方程推导系统雅可比矩阵，并根据所述雅可比矩阵推导系统状态传递矩阵，以及根据所述状态传递矩阵计算所述最大特征值；
通过所述最大特征值的模长与1的大小关系，得到所述LLC谐振变换器的闭环稳定性结果。


3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述通过所述最大特征值的模长与1的大小关系，得到所述LLC谐振变换器的闭环稳定性结果，包括：

【专利技术属性】
技术研发人员：李虹，邹颖，孙绍哲，郝瑞祥，张波，郑琼林，
申请(专利权)人：北京交通大学，
类型：发明
国别省市：北京;11