一种基于信号流图法的三相DC-DC变换器建模方法

技术特征：
1.一种基于信号流图法的三相dc-dc变换器建模方法，所述三相dc-dc变换器，包括三倍流整流三相y-y型全桥直流变换器、三倍流整流三相δ-δ型全桥直流变换器、三倍流整流三相δ-y型全桥直流变换器、三倍流整流三相y-δ型全桥直流变换器、三相y-y型全桥直流变换器、三相δ-δ型全桥直流变换器、三相δ-y型全桥直流变换器、三相y-δ型全桥直流变换器；其特征在于，一种基于信号流图法的三相dc-dc变换器建模方法步骤如下：s1：假定三相dc-dc变换器原边侧三相电感取值相等，根据三相dc-dc变换器的拓扑结构和工作模态，将一个完整开关周期t等分为三个时间段，第一个时间段t1为[2kt，t/3 2kt]，第二个时间段t2为[t/3 2kt，2t/3 2kt]，第三个时间段t3为[2t/3 2kt，t 2kt]，每一个时间段由m种工作模态构成，其中k为整数，m为正整数；s2：以三相dc-dc变换器输入电压v
in
、输出电压v
o
、原边侧三相电感电压v
lf1
、v
lf2
、v
lf3
以及副边侧输出电流i
o
作为状态变量，基于基尔霍夫电压定律、基尔霍夫电流定律分别推导三相dc-dc变换器一个完整开关周期t内每一个时间段对应的每一种工作模态下输入电压v
in
、输出电压v
o
、原边侧三相电感电压v
lf1
、v
lf2
、v
lf3
以及副边侧输出电流i
o
的关系，列出状态方程；s3：根据状态方程，将各状态变量进行拉普拉斯变换，分别绘制一个完整开关周期t内每一个时间段对应的每一种工作模态下三相dc-dc变换器的信号流图；s4：根据一个完整开关周期t内每一个时间段对应的每一种工作模态下三相dc-dc变换器的信号流图绘制一个完整开关周期t内每一个时间段对应的三相dc-dc变换器的信号流图，若一个时间段内各工作模态下两个节点之间的增益相同，则无需对该时间段内这两个节点之间信号流图的支路进行修改；若一个时间段内各工作模态下两个节点之间的增益不同，则需引入该时间段对应的每一种工作模态下这两个节点之间的增益与该时间段对应的每一种工作模态下持续的时间在一个完整开关周期t内的占比的乘积之和作为该时间段这两个节点之间的开关支路增益；s5：根据每一个时间段对应的三相dc-dc变换器的信号流图，绘制一个完整开关周期t内三相dc-dc变换器的信号流图，若一个完整开关周期t内每一个时间段两个节点之间的增益相同，则无需对该完整开关周期t内这两个节点之间信号流图的支路进行修改；若一个完整开关周期t内每一个时间段两个节点之间的增益不同，则需将每一个时间段这两个节点之间的增益相加作为一个完整开关周期t内这两个节点之间的开关支路增益；s6：将一个完整开关周期t内三相dc-dc变换器的信号流图中开关支路增益包含的每一种工作模态下持续的时间在一个完整开关周期t内的占比用占空比进行表示，即得到一个完整开关周期t内三相dc-dc变换器的大信号模型。

技术总结
本发明涉及一种基于信号流图法的三相DC-DC变换器建模方法，具体包括以下步骤：首先分别列出变换器每一个工作模态状态方程，绘制一个完整开关周期T内每一个时间段对应的每一种工作模态下变换器的信号流图，然后根据每一个时间段对应的每一种工作模态下变换器的信号流图绘制每一个时间段对应的变换器的信号流图，最后完成一个完整开关周期变换器的信号流图绘制，将最终得到的信号流图中开关支路增益包含的每一种工作模态下的时间在一个完整开关周期内的占比用占空比进行表示，即得到变换器的大信号模型。整个建模过程都以信号流图为操作对象，直观简洁，数学计算简单，为更进一步的三相DC-DC变换器的控制器设计奠定了基础。DC变换器的控制器设计奠定了基础。DC变换器的控制器设计奠定了基础。


技术研发人员：孔佳仪 续明进 宋佳泽 陈博洋 马文一
受保护的技术使用者：北京印刷学院
技术研发日：2022.11.17
技术公布日：2023/3/10