【《三相交错Boost变换器控制电路设计与仿真分析案例》3700字】

[27]。图4.12电压环加补偿后的开环伯德图图4.13电压环加补偿后的闭环伯德图仿真验证仿真模型与介绍通过PSIM仿真软件建立三相交错并联Boost变换器的电压单闭环控制和双闭环控制仿真模型，仿真模型主电路如图4.14所示，控制电路如图4.15和4.16所示。其中，双闭环控制通过输出电压和电感电流采样实现；三路驱动信号由采样信号经过PI控制器调节后得到的调制信号与幅值固定、频率固定、相位互差120度的锯齿波比较产生，使变换器交错运行。与双闭环控制相比，电压单闭环控制的控制电路没有电流信号采样部分电路。图4.14仿真模型主电路图4.15双闭环控制的控制电路图4.16电压单闭环控制的控制电路电压单闭环控制系统仿真结果在闭环系统中，改变输入电压或负载阻，观察输出电压和电感电流的波形。（1）负载电阻不变时，改变输入电压：图4.17输入电压375V,负载电阻187.5欧姆图4.18输入电压450V,负载电阻187.5欧姆图4.19输入电压600V,负载电阻187.5欧姆（2）输入电压低于额定输入电压，改变负载电阻：图4.20输入电压375V,负载电阻50欧姆图4.21输入电压375V,负载电阻250欧姆（3）输入电压高于额定电压，改变负载电阻：图4.22输入电压600V,负载电阻50欧姆图4.23输入电压600V,负载电阻250欧姆双闭环控制系统仿真结果在闭环系统中，改变输入电压或负载阻，观察输出电压和电感电流的波形。负载电阻不变时，改变输入电压：图4.24输入电压375V,负载电阻187.5欧姆图4.25输入电压450V,负载电阻187.5欧姆图4.26输入电压600V,负载电阻187.5欧姆输入电压低于额定输入电压，改变负载电阻：图4.27输入电压375V,负载电阻50欧姆图4.28输入电压375V,负载电阻150欧姆图4.29输入电压375V,负载电阻250欧姆输入电压为额定电压，改变负载电阻：图4.30输入电压450V,负载电阻50欧姆图4.31输入电压450V,负载电阻150欧姆图4.32输入电压450V,负载电阻250欧姆输入电压高于额定输入电压，改变负载电阻图4.33输入电压600V,负载电阻50欧姆图4.34输入电压600V,负载电阻150欧姆图4.35输入电压600V,负载电阻250欧姆仿真结果分析结合开环仿真和闭环仿真结果来看，开环状态下输出电压和电感电流的超调量较大，加入闭环控制电路后，输出电压和电感电流的超调量大为减小，并且在改变输入电压后，输出电压能维持在额定输出电压750V。这说明电压单闭环控制和电压电流双闭环控制都起到改善系统动态性能的作用，并使系统具有一定的稳定性。从闭环仿真结果来看，分别采用两种控制方式的系统，在负载电阻不变时，改变输入电压，输出电压能维持在750V，并且两种系统的快速性和稳定性没有发生较大变化，仅是超调量有所变化，但比相同条件时开环状态下的超调量也要小；两种系统在低输入电压条件下，改变负载电阻，输出电压能维持在750V，并且系统的快速性和稳定性基本没有发生变化，这说明设计的变换器系统在低输入电压时，轻载情况下能正常工作，还具有较强的过载能力；两种在高输入电压条件下，改变负载电阻，输出电压能维持在750V，并且系统的快速性和稳定性基本没有发生变化，这说明设计的变换器系统在高输入电压时，轻载情况下能正常工作，还具有较强的过载能力。但是，两种控制方式的性能是有差异的。采用电压单闭环控制的系统的输出电压和电感电流的调节时间明显比采用双闭环控制的系统长。另一方面，采用双闭环控制的系统的电感电流能实现均流，而采用电压单闭环控制的系统在大多数情况下不能实现均流。综上所述，电压单闭环控制和双闭