發(fā)布時(shí)間：2017-12-07 01:11

  本文關(guān)鍵詞：雙向全橋LLC諧振變換器的研究

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【摘要】：隨著化石能源的不斷消耗和全球環(huán)境污染問題日益嚴(yán)重,可實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排的新能源技術(shù)越來越受到重視。在新能源技術(shù)相關(guān)領(lǐng)域,實(shí)現(xiàn)能量雙向流動(dòng)的雙向DC/DC變換器發(fā)揮著重要作用。LLC諧振變換器可以實(shí)現(xiàn)逆變開關(guān)的零電壓開通與整流開關(guān)的零電流關(guān)斷,經(jīng)過多年的發(fā)展已經(jīng)廣泛應(yīng)用于各種單向DC/DC變換器場(chǎng)合,而如何將LLC諧振技術(shù)運(yùn)用到雙向DC/DC變換器中,實(shí)現(xiàn)高效高功率密度的雙向運(yùn)行已經(jīng)成為L(zhǎng)LC諧振技術(shù)的一個(gè)新研究方向。本文即對(duì)基于LLC諧振的雙向DC/DC變換器進(jìn)行了具體的研究。本文首先介紹基于LLC諧振的雙向DC/DC諧振變換器的研究現(xiàn)狀,在對(duì)比各種具體的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)優(yōu)缺點(diǎn)基礎(chǔ)上,確定以傳統(tǒng)的LLC諧振拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)作為研究對(duì)象。對(duì)基于LLC諧振的正向運(yùn)行模式進(jìn)行了基于基波分析法的直流分析,并建立了考慮諧波因素的損耗模型。本文研究的重點(diǎn)是雙向LLC變換器反向模式的運(yùn)行原理與優(yōu)化,傳統(tǒng)的控制方式下,雙向LLC變換器反向運(yùn)行只能工作在歸一化電壓增益小于1的降壓模式,本文提出的控制方式,可使反向運(yùn)行實(shí)現(xiàn)歸一化增益大于1升壓運(yùn)行功能。論文通過時(shí)域分析法以及狀態(tài)平面法對(duì)該種升壓控制模式下的電路特性進(jìn)行了詳細(xì)的直流分析,然后根據(jù)所得雙向運(yùn)行分析的結(jié)果,對(duì)諧振參數(shù)與電壓電流應(yīng)力進(jìn)行了設(shè)計(jì)與計(jì)算。在理論分析和參數(shù)計(jì)算結(jié)果的基礎(chǔ)上,對(duì)雙向LLC諧振變換器進(jìn)行了MATLAB仿真。仿真結(jié)果顯示本文采用的開關(guān)器件驅(qū)動(dòng)方式可使反向運(yùn)行歸一化增益大于1,同時(shí)仿真所得相關(guān)參數(shù)與理論計(jì)算結(jié)果一致。最后根據(jù)項(xiàng)目的指標(biāo)要求,制作了樣機(jī),并搭建起實(shí)驗(yàn)平臺(tái),對(duì)變換器的電壓、電流波形及效率進(jìn)行了測(cè)試。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明變換器正向運(yùn)行時(shí)保留了LLC諧振模式及其高效率的優(yōu)勢(shì),變換器反向運(yùn)行時(shí)歸一化的電壓增益可大于1,同時(shí)部分開關(guān)器件仍然能夠?qū)崿F(xiàn)軟開關(guān),實(shí)現(xiàn)了與理論分析和仿真的一致,證實(shí)了本設(shè)計(jì)的有效性。
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TM46

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