高效全桥LLC谐振变换器混合控制研究

张忠成，梁喆

(安徽理工大学 电气与信息工程学院，安徽 淮南，232001)

开关电源正朝着高效率、高功率密度、轻量化和小型化发展，LLC谐振变换器因具有软开关特性，在电动汽车，航空电源等方面有着广泛的应用[1]。

为了改善LLC谐振变换器的性能，学者们提出了许多控制策略。文献[2]提出了一种平均电流控制，虽然改善了输入电压变化下的动态特性，但未能有效提升变换器的带宽。文献[3]提出了一种滑模控制，虽然增强了变换器的鲁棒性和动态性能，但劣化了变换器的稳态性能。文献[4]提出了电荷控制，在不影响变换器性能的前提下，提升了变换器的动态响应。电荷控制解决了传统电压型控制动态响应过慢的问题，但电荷控制也存在着轻载效率下降的问题。

为了克服LLC谐振变换器轻载效率下降的问题，文献[5]将PFM和PWM控制结合，该控制策略解决了LLC谐振变换器轻载和空载时输出电压不可调的问题，但PWM控制在负载过轻时原边开关管无法实现零电压开通。文献[6]将PFM控制与移相控制结合，该控制仅能在给定负载范围内实现宽范围电压输入，提高变换器的效率。文献[7]提出了一种最优轨迹间歇控制，通过减小等效开关周期，调整LLC谐振变换器运行轨迹，使得变换器在能量传输阶段获得等同于效率最高点的效率，该方法能够有效提升变换器的轻载效率。

综上所述，本文在文献[4]和[7]的基础上，提出了电荷控制与间歇控制结合的混合控制，从而解决了电荷控制下LLC谐振变换器轻载效率下降的问题，提高了变换器的总体效率。……