【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及dc/dc谐振变换器，特别是涉及一种lcc变换器稳态工作频率的快速预测方法。
技术介绍
1、为了实现最优动态响应，现有技术难以在短时间内根据负载情况得到任意目标点的稳态工作状态以及对应的工作频率，使得状态轨迹的应用受到了严重的限制。如果在负载突变后的一个或几个周期内，主控制器能够获得lcc变换器新状态下的稳态工作频率，就可以大大提高变换器的动态响应速度。各种非线性控制和先进控制算法，也可以进一步应用到lcc变换器中来。目前已建立的lcc变换器的精准时间模型，由于lcc变换器中有三个谐振原件且lcc变换器的非线性特征，使得模型过于复杂，通用控制器无法在短时间内求解。
2、现有技术中，还提出了一种根据负载电流计算对应lcc变换器稳态状态谐振电流均方根值的方法。在此基础上，新的目标状态一个周期就可以得到。但该方法只适用于工作在谐振频率点上的llc变换器。另一个工作给出了平均模型用来描述lcc变换器的状态，此方法模型简单且可以用通用控制器求解。但只适用工作在谐振频率点的lcc变换器。上述方法存在几个问题，一方面因为lcc变换器本身的增益非线性特点，想要通过查表方式准确描述变换器的特征，需要存储大量的数据，这会极大的占用控制器的资源；另一方面当电路参数发生改变时，需要再次大规模的仿真建立新表，灵活性差且模型适配性差。最后，因为不是基于模型建立的预测方式，无法与机器学习、预测控制等先进算法相结合。
3、例如，现有技术中，提出的公开号为cn113346728a，公开日为2021年09月03日的中国专利技术
技术实现思路
1、为解决上述技术问题，本专利技术提出了一种lcc变换器稳态工作频率的快速预测方法，在电路状态或者电路参数(包括负载)发生变化时，可以快速预测lcc变换器稳态工作频率近似值，使得基于该稳态工作频率近似值的状态轨迹模型更加精准。
2、本专利技术是通过采用下述技术方案实现的：
3、一种lcc变换器稳态工作频率的快速预测方法，包括以下步骤：
4、步骤s1.实时采集lcc变换器的参数；
5、步骤s2.建立稳态工作频率预测模型；
6、步骤s3.基于步骤s1中采集的参数确定负载范围；
7、步骤s4.基于负载范围，确定lcc变换器最大频率初始值和最小频率初始值；
8、步骤s5.基于最大频率初始值、最小频率初始值以及稳态工作频率预测模型，通过分段线形近似法以及两点法，确定lcc变换器稳态工作频率近似值。
9、所述参数包括lcc变换器输入电压vin、lcc变换器输出电压vo、lcc变换器串联电感lr、lcc变换器串联电容cr、lcc变换器并联电容cp、lcc变换器输出电流io以及lcc变换器的变压器变比n。
10、步骤s2中稳态工作频率预测模型为近似线性化的f(fsw)函数：
11、
12、式中，为第一模态下的时间，为第二模态下的时间，为第三模态下的时间，fsw为稳态工作频率；所述第一模态指谐振阶段二极管关闭，lcc变换器串联电感lr、lcc变换器串联电容cr和lcc变换器并联电容cp参与谐振的模态；第二模态指谐振阶段二极管d1和d4始终保持导通，lcc变换器串联电感lr和lcc变换器串联电容cr参与谐振的模态；第三模态指谐振阶段二极管d2和d3始终保持导通，lcc变换器串联电感lk和lcc变换器串联电容cr参与谐振的模态。
13、步骤s5中lcc变换器稳态工作频率近似值的确定方法为：
14、
15、式中，fswtarget为lcc变换器稳态工作频率近似值，fsw1为最小频率初始值，f(fsw1)为稳态工作频率最小值，f(fsw0)为稳态工作频率最大值，fsw0为最大频率初始值。
16、步骤s5具体包括以下步骤：
17、步骤s51.分别将最大频率初始值fsw0和最小频率初始值fsw1输入稳态工作频率预测模型，获得稳态工作频率最大值f(fsw0)和稳态工作频率最小值f(fsw1)；
18、步骤s52.得到稳态工作频率预测模型f(fsw)的近似线形函数f1(fsw)：
19、
20、步骤s53.当近似线形函数f1(fsw)的函数值等于零时，求解lcc变换器稳态工作频率近似值fswtarget：
21、
22、第一模态下的时间的计算方法为：
23、
24、式中，vcpnt2是lcc变换器并联电容cp在t2时刻下的电压，vcpnt1是lcc变换器并联电容cp在t1时刻下的电压；t1时刻代表lcc变换器串联电感lr、lcc变换器串联电容cr和lcc变换器并联电容cp参与谐振，t2时刻代表lcc变换器串联电感lr、lcc变换器串联电容cr和lcc变换器并联电容cp谐振稳态。
25、第二模态下的时间的计算方法为：
26、
27、式中，vcpnt2是lcc变换器并联电容cp在t2时刻下的电压，vcp2t3是lcc变换器并联电容cp在t3时刻下的电压，vcpnt4是lcc变换器并联电容cp在t4时刻下的电压；γ为模态下的半径值；t2时刻代表lcc变换器串联电感lr、lcc变换器串联电容cr和lcc变换器并联电容cp谐振稳态，t3时刻代表lcc变换器串联电感lr和lcc变换器串联电容cr参与谐振。
28、第三模态下的时间的计算方法为：
29、
30、式中，vcpnt3是lcc变换器并联电容cp在t3时刻下的电压，vcpnt4是lcc变换器并联电容cp在t4时刻下的电压；t3时刻代表lcc变换器串联电感lr和lcc变换器串联电容cr参与谐振，t4时刻代表lcc变换器串联电感lr和lcc变换器串联电容cr谐振稳态。
31、lcc变换器并联电容cp在t1、t2、t3和t4时刻下的电压分别为：
32、
33、式中，vcpnt1是lcc变换器并联电容cp在t1时刻下的电压，vcpnt2是lcc变换器并联电容cp在t2时刻下的电压，vcpnt3是lcc变换器并联电容cp在t3时刻下的电压，vcpnt4是lcc变换器并联电容cp在t4时刻下的电压；t1时刻代表lcc变换器串联电感lr、lcc变换器串联电容cr和lcc变换器并联电容cp参与谐振，t2时刻代表lcc变换器串联电感lr、lcc变换器串联电容cr和lcc变换器并联电容cp谐振稳态；t3时刻代表lcc变换器串联电感lr和lcc变换器串联电容cr参与谐振，t4时刻代表lcc变换器串联电感lr和lcc变换器串联电容cr谐振稳态；vo为lcc变换器输出电压，n为lcc变换器的变压器变比，io为lcc变换器输出电流，vin为l本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种LCC变换器稳态工作频率的快速预测方法，其特征在于：包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种LCC变换器稳态工作频率的快速预测方法，其特征在于：所述参数包括LCC变换器输入电压Vin、LCC变换器输出电压Vo、LCC变换器串联电感Lr、LCC变换器串联电容Cr、LCC变换器并联电容Cp、LCC变换器输出电流Io以及LCC变换器的变压器变比n。
3.根据权利要求1所述的一种LCC变换器稳态工作频率的快速预测方法，其特征在于：步骤S2中稳态工作频率预测模型为近似线性化的f(fsw)函数：
4.根据权利要求1或3所述的一种LCC变换器稳态工作频率的快速预测方法，其特征在于：步骤S5中LCC变换器稳态工作频率近似值的确定方法为：
5.根据权利要求4所述的一种LCC变换器稳态工作频率的快速预测方法，其特征在于：步骤S5具体包括以下步骤：
6.根据权利要求3所述的一种LCC变换器稳态工作频率的快速预测方法，其特征在于：第一模态下的时间的计算方法为：
7.根据权利要求3所述的一种LCC变换器稳态工作频率的快速预
8.根据权利要求3所述的一种LCC变换器稳态工作频率的快速预测方法，其特征在于：第三模态下的时间的计算方法为：
9.根据权利要求3所述的一种LCC变换器稳态工作频率的快速预测方法，其特征在于：LCC变换器并联电容Cp在t1、t2、t3和t4时刻下的电压分别为：
10.根据权利要求1所述的一种LCC变换器稳态工作频率的快速预测方法，其特征在于：所述负载范围包括轻载、中载和重载。
...【技术特征摘要】
1.一种lcc变换器稳态工作频率的快速预测方法，其特征在于：包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种lcc变换器稳态工作频率的快速预测方法，其特征在于：所述参数包括lcc变换器输入电压vin、lcc变换器输出电压vo、lcc变换器串联电感lr、lcc变换器串联电容cr、lcc变换器并联电容cp、lcc变换器输出电流io以及lcc变换器的变压器变比n。
3.根据权利要求1所述的一种lcc变换器稳态工作频率的快速预测方法，其特征在于：步骤s2中稳态工作频率预测模型为近似线性化的f(fsw)函数：
4.根据权利要求1或3所述的一种lcc变换器稳态工作频率的快速预测方法，其特征在于：步骤s5中lcc变换器稳态工作频率近似值的确定方法为：
5.根据权利要求4所述的一种lcc变换器...
【专利技术属性】
技术研发人员：武春风，李良广，李阳，乔洪涛，马高育，郭川，
申请(专利权)人：航天科工微电子系统研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：
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