前言：

2018年6月我研究boost src找到了一種實現寬范圍的ZVZCS辦法：《兩種諧振全橋實現ZVS和ZCS的控制方式思考》。

2019年12月我研究dab src用調頻和移相來控制，實現了非常漂亮的滿載電流波形，但是無奈無功環流忒大最后沒有解決被放棄，測試波形下圖：

直到今天2020年12月我還是在繼續研究dab src，我前不久看到ETH的一篇論文后，終于看到實現寬范圍ZVZCS方法的曙光！如果能把這種控制應用在obc上不知道要有多爽，應用在寬范圍的雙向dcdc也應該非常不錯，ZVSZCS實現效果可見圖2所示。

各位看完ZVZCS的效果圖后肯定會問，那么該怎么實現呢？到這里首先要回顧一下諧振實現ZCS的關鍵，那就是一半的諧振周期要小于一半的開關周期。這樣就可以在開關周期結束之前，諧振電流能回落到零點，可見下圖所示。下圖兩種波形都可以，無非是電流有效值的大小問題了。

所以可能存在的幾種途徑來實現：

1，使用不對稱PWM，只開關4/fr，另外的部分電流由諧振電流自然下降到零

2，固定開關頻率鎖定LLC工作點，依靠LLC的工作特性來實現近似ZCS，在使用副邊開關來調節增益

3，使用DAB SRC，調節移相來實現ZVZCS

寫到這里我不得不先回顧一下我在去年測試DAB SRC時的遇到的環流問題，當原副邊兩個全橋一起工作時，而且是開關頻率稍大于LC的諧振頻率，從阻抗的角度來講，此時諧振腔的輸入阻抗非常非常低的，就是這里產生的環流主要，可見下圖所示：

雖然從波形來看工作在諧振頻率之上，但是由于此時諧振腔阻抗非常低，產生了非常高的無功環流，這一點是我們很不希望看到的。所以DAB SRC如果要選擇工作頻率，一定是要遠離諧振頻率，越遠諧振腔成感性。適當的選擇DAB SRC的工作頻率還能降低關斷損耗（在電流波形上產生一些類似于正弦的效果），對效率的提升還是有一定的意義的，其工作波形可見下圖所示：

（DAB SRC 開關頻率高于諧振頻率運行波形）

我那時候對DAB SRC的控制方法是依靠頻率和移相兩個變量來進行控制，具體思路為：M=Vi/n*Vo，r = Fsw / Fr開關頻率與諧振頻率之比，SRC諧振電感和諧振電容的等效阻抗Zo，考慮在等于諧振頻率時Po為Vin^2/Zo。系統的開關頻率為高于諧振頻率區域，通過調制相位超前或滯后實現功率流向的雙向傳遞。從功率傳遞公式可以看到，有兩個量是可以固定的，一個是Vin^2/Zo，在不同的輸入電壓下，通過采樣即可知道當前的輸入電壓，另外諧振電感和電容在設計之初就已經被固定在工作中不會發生較大的參數變化。M和r是輸入輸出電壓和開關頻率對功率的傳遞系數，在系統工作起來之后，這個變量就會被計算出來，所以對于功率來說，僅存在sin(φ)不知道，而這個φ就是我們要控制原副邊移相角度。

如果通過這么一種控制方法：還是通過控制開關頻率，但是開關頻率僅在比較小的范圍內變化，比如從r到0.5-0.9范圍內，如果諧振頻率50KHz,那么開關頻率范圍就是從56 – 100KHz范圍內變化，但是在這個范圍內能否滿足功率輸出的要求，還需要計算得到移相角度。 通過FHA的功率傳遞公式，我可以根據輸出功率，開關頻率，輸入輸出電壓比例和目標功率（Vin^2/Zo）來計算得到sin(φ)的值， 得到這值是正弦函數的值，要使用ascsin函數來根據上式中得到的值計算φ，然后還要根據asinf函數來得到幅度，在使用pi/180來計算得到實際的移相角度。得到角度之后，在根據周期時間長度，如90°長度是0.25開關周期，來計算得到所需要移相的時間長度。

雖然當時沒有解決依靠調頻和原~副邊移相控制的DAB SRC的環流和效率的問題，但是這個問題還是給我留下了很深刻的印象，直到最近看到一篇ETH應用在中高壓領域的DAB IDCM控制的時序圖，引起我的想象，這個不正是我一直在思考要實現的東西嗎，下圖來至參考文獻1：

控制時序：

可見論文中把原邊半橋用對稱PWM控制，副邊超前橋50%占空比同步與原邊開關時序，利用副邊滯后橋的移相角度解決環流問題。當原邊諧振電流到零后，副邊的全橋也同步把電壓拉到零（通過移相來實現），在這個時間內原邊PWM關閉，副邊全橋電壓為零，諧振腔無電壓，所以環流可以降低。根據論文中的思路，我可以很容易把這個控制策略放到DAB SRC上。而且可以有兩個變量來進行調節，第一個是開關頻率，SRC必然還是會受到開關頻率的調節，第二個就是原邊的占空比。 可見實現：

（DAB SRC VIN400 // VO 400 POUT 7.5KW）

從上圖最大負載處可以看到ZVZCS已經成功實現，而且控制簡單易于實現。PWM調制部分：

實現：

功率系統（VIN400/VO400/PO7500）：

輕負載運行，VIN400/VO300V/2KW：

在輕負載情況下可以調頻也可以移相，還可以調占空比，在這個控制上有了3個維度的控制手段，所以不會存在增益調不下來等問題。

小結：根據參考文獻中的控制策略，實現了DAB SRC的寬范圍ZVZCS控制。對于優化DAB SRC的效率有一定的參考意義，但是系統增益大于1的方法目前還不明確，所以我有了新的發現會再來聊一聊這些。本期廢話比較多（整理了一些以前的思考內容），如果有錯誤請見諒，感謝觀看，謝謝。