本文選題：LLC諧振變換器 + 數(shù)字控制　； 參考：《廣西大學(xué)》2017年碩士論文

【摘要】：隨著分布式電源系統(tǒng)(DPS)在航空航天、電力系統(tǒng)、新能源汽車、計算機(jī)電源等各個高新領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用,LLC諧振變換器成為了研究的熱點。LLC諧振電路可以實現(xiàn)軟開關(guān)特性,且輸入電壓范圍相對寬泛,變壓器副邊不需要濾波電感,是目前較為適合應(yīng)用在分布式電源系統(tǒng)中的一種電路拓?fù)洹５荓LC諧振變換器工作原理復(fù)雜,諧振參數(shù)對頻率變化敏感,其控制方式多以模擬控制為主,存在控制電路復(fù)雜,不靈活的缺點。因此,本文對基于數(shù)字控制的半橋LLC諧振變換器進(jìn)行了深入研究。本文從頻域分析的角度出發(fā),依據(jù)穩(wěn)態(tài)電路模型,討論了諧振參數(shù)電感比k和品質(zhì)因數(shù)Q對諧振變換器性能的影響,在上述討論的基礎(chǔ)上,依據(jù)工作條件,詳細(xì)闡明了LLC諧振變換器諧振參數(shù)設(shè)計的步驟和方法,并在Saber仿真軟件初步驗證了諧振參數(shù)。根據(jù)參數(shù)設(shè)計的結(jié)果,對諧振電路各器件進(jìn)行了設(shè)計或選型。本文討論了LLC諧振變換器的小信號模型,選擇增量式PI控制算法,在小信號模型的基礎(chǔ)上,設(shè)計了PI控制的參數(shù),分析了系統(tǒng)控制的穩(wěn)定性和快速性,完成了控制環(huán)的設(shè)計;介紹了系統(tǒng)整體的硬件結(jié)構(gòu),選取數(shù)字信號處理器TMS320F28335作為控制單元,設(shè)計了其外圍的采樣電路和驅(qū)動電路,闡明了DSP中數(shù)字PWM的產(chǎn)生原理,編寫了基于增量式PI的程序,給出了具體的程序流程。最后制作了輸出功率240W,輸出電壓24V的實驗樣機(jī)并搭建了實驗平臺,測試出了不同條件下的電流電壓波形圖,并進(jìn)行了分析,驗證了理論分析和設(shè)計的正確性和可行性,取得了滿意的效果。
[Abstract]:With the wide application of distributed power system (DPS) in aerospace, power system, new energy vehicle, computer power supply and so on, LLC resonant converter has become a research hotspot. LLC resonant circuit can realize soft switching characteristics. And the input voltage range is relatively wide, transformer secondary edge does not need filter inductor, is more suitable for the application of distributed power system circuit topology. But the principle of LLC resonant converter is complex, the resonant parameters are sensitive to frequency change, the control mode is mainly analog control, and the control circuit is complex and inflexible. Therefore, the half bridge LLC resonant converter based on digital control is studied in this paper. In this paper, the influence of resonant parameter inductance ratio k and quality factor Q on the performance of resonant converter is discussed according to the steady-state circuit model from the point of view of frequency domain analysis. The design steps and methods of resonant parameters of LLC resonant converter are described in detail, and the resonant parameters are preliminarily verified by Saber simulation software. According to the results of parameter design, the resonant circuit devices are designed or selected. In this paper, the small signal model of LLC resonant converter is discussed, and the incremental Pi control algorithm is selected. Based on the small signal model, the parameters of Pi control are designed, the stability and rapidity of the control system are analyzed, and the control loop is designed. This paper introduces the hardware structure of the whole system, selects TMS320F28335 as the control unit, designs its peripheral sampling circuit and driving circuit, expounds the principle of digital PWM generation in DSP, and compiles the program based on incremental Pi. The specific program flow is given. Finally, an experimental prototype of 240W output power and 24V output voltage is made and an experimental platform is built. The current and voltage waveforms under different conditions are tested and analyzed, and the correctness and feasibility of theoretical analysis and design are verified. Satisfactory results have been obtained.
【學(xué)位授予單位】：廣西大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：TM46

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2006998