【摘要】：基于LLC諧振電路的雙向DC-DC變換器相比于傳統(tǒng)的PWM變換器具有開關損耗低、工作頻率高、電磁干擾小以及體積小等優(yōu)點。所以本文提出了一種可應用于電力電子變壓器隔離DC-DC模塊的對稱半橋三電平LLC諧振變換器結構,它可實現變壓、隔離和能量雙向傳輸等功能,同時集合了三電平結構和LLC諧振變換器的諸多優(yōu)勢,將成為未來的研究趨勢。本文研究了對稱半橋三電平LLC諧振變換器的工作原理,基于基波近似法得到了它的等效模型,并分析了其增益特性、阻抗特性和實現軟開關的多個條件。然后詳細分析了三電平LLC在三個不同狀態(tài)下的工作過程。為提高系統(tǒng)效率,系統(tǒng)可工作在諧振點區(qū)域,此時可實現原邊開關管的零電壓導通(Zero Voltage Switching,ZVS)和副邊二極管的零電流關斷(Zero Current Switching,ZCS)。另外,本文也根據增益特性詳細分析了諧振網絡參數的選型過程。本文詳細分析了 PFM和Burst PFM這兩種控制方式的工作原理,在重載時采用變頻(Pluse Frequency Modulation,PFM)控制方式實現輸出電壓的穩(wěn)壓控制,在輕載或空載時采用跳躍的(Burst Mode)變頻模式進行控制,有利于實現全負載范圍的軟開關,提高系統(tǒng)效率�；贛atlab/Simulink搭建了變頻控制的對稱半橋三電平LLC諧振變換器的仿真模型,分別仿真了實驗系統(tǒng)模型和工程樣機模型在下諧振、諧振點和上諧振三個工作狀態(tài)下的工作波形,驗證了理論分析的正確性。論文給出了開關器件、驅動電路和諧振網絡的選型、設計過程,搭建了一套基于SiC MOSFET功率為450W的三電平LLC諧振變換器實驗樣機,選用FPGA作為主控制器完成了控制系統(tǒng)的軟件設計,實驗結果驗證了系統(tǒng)的正確性和可行性。
【學位授予單位】：西南交通大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：TM46

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本文編號：2580932