DCM LCC諧振變換器優化控制的數字化實現

模態1[t0～t1] t0時刻，VT1，VT4導通。由于uCp已被Uo箝位，諧振過程為Cr，Lr兩元件正向諧振，ir從零開始按正弦波增大，VDo1，VDo4零電流導通。由于VT1，VT4導通時，ir從零開始上升，因此VT1，VT4實現了零電流導通。模態1正好為Cr，Lr的半個諧振周期，能量從輸入源向負載傳遞。當ir再次回零時，模態1結束。
模態2[t1～t2] t1時刻，ir從零開始反向增大，Cp，Cr放電，導致VDo1～VDo4均反向截止。諧振過程從Cr，Lr兩元件正向諧振變為Cr，Lr，Cp三元件反向諧振。電流經VD1，VD4從零開始導通，實現了VD1，VD4軟開通。此階段內VD1，VD4導通，導致開關管兩端電壓近似為零，因此，關斷VT1，VT4可實現零電壓關斷。此階段內無能量從輸入源傳遞向負載。當uCp反向增加到uCp=-ue時，模態2結束。
模態3[t2～t3] t2時刻，VDo2，VDo3開始導通，uCp被Uo箝位，能量從輸入源向負載傳遞，諧振過程由Cr，Lr，Cp三元件反向諧振轉變為Cr，Lr兩元件反向諧振。VT1，VT4在此階段內關斷，同樣也可實現零電壓關斷。ir回零時，模態3結束。
模態4[t3～t4] ir在t3時刻回零，由于VT1，VT4已關斷，VT2，VT3尚未開通，因此電路保持斷續電流狀態，輸入源和輸出源之間沒有任何能量傳遞。當VT2，VT3開通時，階段4結束。由于電路工作的對稱性，另外半個周期的工作過程不再贅述。

3 LCC諧振變換器臨界斷續頻率的提出
文獻關于LCC諧振變換器工作模式2的數學分析中指出，保持諧振電路工作在斷續模式下的開關頻率為：

式中：t01～t34均為關于Go和K的函數，t01為電路運行階段模態1[t0～t1]的時間，其余類推。
如圖2所示，當不存在階段[t3～t4]，[t7～t8]時，電路處于臨界斷續狀態。因此定義t34=0時的開關頻率為臨界斷續開關頻率，即：

對于一臺實際的LCC諧振變換器裝置，K為定值，因此只要檢測電路的實際運行狀態，計算得到Go值，即可通過式(2)計算出此時的fs_cri。

4 優化控制策略的程序實現
簡易控制是指將開關頻率限制在小于或等于最小臨界斷續頻率范圍內的控制方式。由圖2可見，一個周期內，[t3～t4]，[t7～t8]時間段內輸入源和負載之間沒有任何能量傳遞，降低了能量傳輸效率。
在此就如何實現優化控制方式的問題進行了研究。在高頻大功率電路裝置控制中，采用數字化控制無疑是較好的選擇。從數字控制的角度出發，采用數字控制芯片控制變換器的工作頻率來實現優化控制，是一種不錯的方法。