一种动态占空比补偿装置

摘要

本发明公开了一种动态占空比补偿装置，包括依次配合连接的PI或PID补偿器、动态占空比补偿器、SPWM发生器与信号放大器。本发明所述动态占空比补偿装置，可以克服现有技术中有效占空比易丢失、自身补偿稳定性差与对反馈量的控制效果差等缺陷，以实现有效占空比不易丢失、补偿稳定性好与对反馈量的控制效果好的优点。

主权项

一种动态占空比补偿装置，其特征在于，包括PI或PID补偿器、动态占空比补偿器、SPWM发生器与信号放大器，其中：所述PI或PID补偿器，用于基于SPWM调制中的输入端电压V_in与输出端电压V_O(t)、以及以及至少包含谐振电感量与变压器原副边匝比的变换器相关参数，进行前期补偿处理，输出有效占空比D_eff；所述有效占空比D_eff的计算公式为：${\mathrm{De}}_{ff}=D\left(t\right)=\frac{V_o\left(t\right)/N}{V_{in}+V_o\left(t\right)/N};$其中，$V_o\left(t\right)=\left|U_{o\_RMS}\sqrt{2}\sin \left(2\pi \omega t\right)\right|,$U_{o_RMS}为输出端电压有效值，ω为电网电压角频率，N＝N_S:N_P，N_P为初级线圈圈数，N_S为次级线圈圈数；所述动态占空比补偿器，用于基于SPWM调制中的输入端电压V_in、输出端电压V_O(t)、以及至少包含谐振电感量与变压器原副边匝比的变换器相关参数，根据SPWM软开关反激变换器的工作状态，在每个计算周期，计算出下一个开关周期中需要补偿的丢失占空比ΔD；再把计算得到的丢失占空比ΔD，叠加到PI或PID补偿器所得有效占空比D_eff，进行预补偿处理，输出给定占空比D；所述SPWM发生器，用于基于动态占空比补偿器输出的给定占空比D，进行SPWM调节，输出用于控制SPWM软开关反激变换器中半导体开关S₁和S₂的控制信号GS1和控制信号GS2；所述放大信号，用于基于SPWM发生器输出的控制信号进行放大处理；所述动态占空比补偿器，包括等效电路建立模块、丢失占空比ΔD计算模块与给定占空比D计算模块，其中：所述等效电路建立模块，用于基于SPWM软开关反激变换器的原边电流波形和假设条件，建立SPWM软开关反激变换器在丢失占空比ΔD时间内的等效电路；该假设条件包括：⑴SPWM软开关反激变换器中半导体开关S₁和S₂互补导通；⑵SPWM软开关反激变换器中的箝位电容足够大，在一个开关周期中箝位电压为恒定；⑶丢失占空比ΔD的值比较小；所述丢失占空比ΔD计算模块，用于建立以下公式，并根据以下公式计算丢失占空比ΔD：ΔD＝ΔD(t)＝F(D(t),V_o(t),P_o)；其中，P_O为变换器输出功率；所述给定占空比D计算模块，用于根据D＝De_ff+ΔD计算给定占空比D。