高频谐振变换器在过载限流下的数字同步整流控制方法

宁煜航; 白小青; 王康平; 赵若辰; 魏高昊

西安交通大学学报 ›› 2026, Vol. 60 ›› Issue (3) : 175 -186.

宁煜航, 白小青, 王康平, 赵若辰, 魏高昊

作者信息 +

Author information +

文章历史 +

摘要

针对LLC谐振变换器在过载限流工况下因频率提高导致原、副边出现相移，进而造成同步整流控制困难的问题，提出一种基于数字控制的同步整流控制方法。构建了LLC变换器在过载限流工况下的等效模型，分析相移产生机理，并揭示了相移与输出电压及开关频率的关系；应用简化最优轨迹控制方法，结合状态轨迹图分析得到不同输出电压下相移特性曲线的拟合关系式；在控制器中预置相移角以有效降低运算复杂度，仅利用电压反馈信号即可实现同步整流的相移补偿，生成准确的同步整流控制信号，无需附加检测及控制电路。搭建了输入电压为270 V、输出电压为28 V的半桥LLC变换器实验样机，在350～900 kHz频率范围内进行限流值为50 A的过载限流实验。实验结果表明：所提出的相移补偿方法能够有效跟踪相移变化，在稳态与瞬态过程中均实现了同步整流的准确控制；所提出的数字同步整流控制方法在宽频率范围内具有良好的适应性，可有效抑制因相移引起的同步整流误动作，显著提升变换器在过载限流工况下的运行可靠性。