LLC谐振变换器simulink仿真。 采用电压电流双环竞争控制。 附双环竞争仿真文件内含仿真介绍波形分析增益曲线计算.m代码 注意MATLAB R2021b搭建可转低版本但是可能会出现器件不全先扔个模型结构图想象一下Simulink里LLC主电路接了两个闭环。电压环和电流环就像俩裁判一个盯着输出电压另一个死磕谐振电流谁先超标就让开关频率变道。这种控制方式比传统单环响应快得多尤其在负载突变时效果拔群。搭建模型时注意这几个关键点% 谐振腔参数计算脚本片段 Lr 50e-6; % 谐振电感 Cr 22e-9; % 谐振电容 fr 1/(2*pi*sqrt(Lr*Cr)) % 谐振频率计算这个谐振频率决定了后续扫频分析的基准点。实际仿真中我的开关管用的是理想开关但老版本用户可能会遇到MOSFET模型缺失这时可以换成Universal Bridge模块应急。双环竞争的精华全在控制逻辑里。来看这段状态流代码function fsw competeControl(V_err, I_err, f_base) % 竞争阈值设置 V_th 0.02; I_th 0.5; if abs(V_err) V_th fsw f_base * (1 sign(V_err)*0.1); elseif abs(I_err) I_th fsw f_base * (1 - sign(I_err)*0.05); else fsw f_base; end end电压误差超过2%就猛调10%频率电流误差超0.5A则微调5%。这种非对称调整策略是项目实测出来的经验值能有效避免两个环互相打架。LLC谐振变换器simulink仿真。 采用电压电流双环竞争控制。 附双环竞争仿真文件内含仿真介绍波形分析增益曲线计算.m代码 注意MATLAB R2021b搭建可转低版本但是可能会出现器件不全看个典型波形脑补示波器界面启动阶段电压环先发力把频率拉到150kHz高位0.5ms后电流环介入频率回落到120kHz稳定区负载突增时电压下跌5%频率瞬间降到100kHz抢救整个过程过渡平滑没有出现传统PI控制的那种超调震荡。增益曲线绘制才是重头戏上代码freq_sweep linspace(80e3, 200e3, 50); gain zeros(size(freq_sweep)); for i 1:length(freq_sweep) set_param(LLC_model/CompetitionCtrl, f_base, num2str(freq_sweep(i))); simout sim(LLC_model); gain(i) max(simout.Vout)/400; % 输入电压400V基准 end plot(freq_sweep/1e3, gain, LineWidth, 2); xlabel(频率(kHz)); ylabel(增益); grid on;这个自动扫频脚本能批量跑仿真提取数据。注意老版本可能要用parfor代替for循环加速新版直接用后台运行更省事。最后提醒几个坑器件库版本问题2018b之后新增的MOSFET模型在旧版会报错仿真步长别超过开关周期的1/20否则谐振电流波形会畸变扫频时记得先断开控制环让开环运行才能出准确增益曲线折腾一礼拜得出的经验双环竞争就像开手动挡调得好省油有劲调不好就顿挫。下次试试三环控制会不会更带感有同样在搞LLC的小伙伴欢迎交流调参心得~
最近在折腾LLC谐振变换器的仿真，发现双环竞争控制这个玩法挺有意思。今天直接上干货，咱们边看波形边聊代码，手把手复现整个控制过程
LLC谐振变换器simulink仿真。 采用电压电流双环竞争控制。 附双环竞争仿真文件内含仿真介绍波形分析增益曲线计算.m代码 注意MATLAB R2021b搭建可转低版本但是可能会出现器件不全先扔个模型结构图想象一下Simulink里LLC主电路接了两个闭环。电压环和电流环就像俩裁判一个盯着输出电压另一个死磕谐振电流谁先超标就让开关频率变道。这种控制方式比传统单环响应快得多尤其在负载突变时效果拔群。搭建模型时注意这几个关键点% 谐振腔参数计算脚本片段 Lr 50e-6; % 谐振电感 Cr 22e-9; % 谐振电容 fr 1/(2*pi*sqrt(Lr*Cr)) % 谐振频率计算这个谐振频率决定了后续扫频分析的基准点。实际仿真中我的开关管用的是理想开关但老版本用户可能会遇到MOSFET模型缺失这时可以换成Universal Bridge模块应急。双环竞争的精华全在控制逻辑里。来看这段状态流代码function fsw competeControl(V_err, I_err, f_base) % 竞争阈值设置 V_th 0.02; I_th 0.5; if abs(V_err) V_th fsw f_base * (1 sign(V_err)*0.1); elseif abs(I_err) I_th fsw f_base * (1 - sign(I_err)*0.05); else fsw f_base; end end电压误差超过2%就猛调10%频率电流误差超0.5A则微调5%。这种非对称调整策略是项目实测出来的经验值能有效避免两个环互相打架。LLC谐振变换器simulink仿真。 采用电压电流双环竞争控制。 附双环竞争仿真文件内含仿真介绍波形分析增益曲线计算.m代码 注意MATLAB R2021b搭建可转低版本但是可能会出现器件不全看个典型波形脑补示波器界面启动阶段电压环先发力把频率拉到150kHz高位0.5ms后电流环介入频率回落到120kHz稳定区负载突增时电压下跌5%频率瞬间降到100kHz抢救整个过程过渡平滑没有出现传统PI控制的那种超调震荡。增益曲线绘制才是重头戏上代码freq_sweep linspace(80e3, 200e3, 50); gain zeros(size(freq_sweep)); for i 1:length(freq_sweep) set_param(LLC_model/CompetitionCtrl, f_base, num2str(freq_sweep(i))); simout sim(LLC_model); gain(i) max(simout.Vout)/400; % 输入电压400V基准 end plot(freq_sweep/1e3, gain, LineWidth, 2); xlabel(频率(kHz)); ylabel(增益); grid on;这个自动扫频脚本能批量跑仿真提取数据。注意老版本可能要用parfor代替for循环加速新版直接用后台运行更省事。最后提醒几个坑器件库版本问题2018b之后新增的MOSFET模型在旧版会报错仿真步长别超过开关周期的1/20否则谐振电流波形会畸变扫频时记得先断开控制环让开环运行才能出准确增益曲线折腾一礼拜得出的经验双环竞争就像开手动挡调得好省油有劲调不好就顿挫。下次试试三环控制会不会更带感有同样在搞LLC的小伙伴欢迎交流调参心得~
