大功率LLC數(shù)字電源設(shè)計(jì)及控制技術(shù)研究
發(fā)布時(shí)間:2020-12-21 06:46
電動(dòng)汽車代替?zhèn)鹘y(tǒng)燃油汽車成為必然趨勢(shì),大功率DC/DC是電動(dòng)汽車的關(guān)鍵技術(shù)之一,廣泛應(yīng)用于車載充電器、車載DC/DC變換器、電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)電機(jī)測(cè)試平臺(tái)等。全橋數(shù)字LLC諧振電路是大功率DC/DC電源最主要的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。本文設(shè)計(jì)了一臺(tái)額定功率3kW、輸出電壓100V的全數(shù)字LLC諧振電源,采用半無(wú)橋功率因數(shù)校正電路與全橋LLC諧振電路的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),STM32全數(shù)字控制方法。詳細(xì)研究了半無(wú)橋功率因數(shù)校正電路與全橋LLC諧振電路的工作原理及設(shè)計(jì)方法,采用一次諧波分析法建立了LLC諧振電路的電路模型,分析了LLC諧振電路的增益特性,設(shè)計(jì)計(jì)算了半無(wú)橋功率因數(shù)校正電路與全橋LLC諧振電路的主電路參數(shù);為提高電源工作的穩(wěn)定性,針對(duì)半無(wú)橋功率因數(shù)校正電路,采用了基于平均電流控制的PI控制策略,對(duì)全橋LLC諧振電路實(shí)施雙閉環(huán)PI控制;為進(jìn)一步減小電路開(kāi)關(guān)損耗,提高工作效率,采用同步整流方案。在低于諧振頻率的情況下,為了保證仍能實(shí)現(xiàn)零電壓開(kāi)關(guān),對(duì)傳統(tǒng)的同步整流方案作了優(yōu)化改進(jìn),采用二次側(cè)MOSFET與一次側(cè)MOSFET同時(shí)導(dǎo)通不同時(shí)關(guān)斷的策略。在MATLAB/Simulink環(huán)境下對(duì)設(shè)計(jì)的電路參數(shù)與控制策略搭建...
【文章來(lái)源】:河北科技大學(xué)河北省
【文章頁(yè)數(shù)】:79 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 論文的研究背景及意義
1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)
1.3 研究?jī)?nèi)容
第2章 電源電路整體結(jié)構(gòu)及工作原理分析
2.1 設(shè)計(jì)方案的整體概述
2.2 功率因數(shù)校正電路工作原理
2.2.1 功率因數(shù)校正電路主結(jié)構(gòu)
2.2.2 半無(wú)橋功率因數(shù)校正電路工作原理分析
2.3 全橋LLC諧振電路工作原理
2.3.1 全橋LLC諧振電路結(jié)構(gòu)
2.3.2 全橋LLC諧振電路工作原理分析
2.3.3 LLC諧振電路工作特性分析
2.4 本章小結(jié)
第3章 前級(jí)半無(wú)橋PFC電路的設(shè)計(jì)
3.1 半無(wú)橋PFC電路參數(shù)的設(shè)計(jì)計(jì)算
3.1.1 半無(wú)橋PFC電路參數(shù)設(shè)計(jì)規(guī)范
3.1.2 半無(wú)橋PFC電路參數(shù)設(shè)計(jì)
3.2 無(wú)橋PFC電路的控制策略
3.3 前級(jí)半無(wú)橋PFC電路微控制器介紹
3.4 前級(jí)半無(wú)橋PFC電路的驅(qū)動(dòng)電路介紹
3.5 前級(jí)半無(wú)橋PFC電路仿真分析
3.5.1 前級(jí)半無(wú)橋PFC電路仿真模型
3.5.2 前級(jí)半無(wú)橋PFC電路仿真結(jié)果分析
3.6 本章小結(jié)
第4章 后級(jí)全橋LLC諧振電路的設(shè)計(jì)
4.1 全橋LLC諧振電路參數(shù)的設(shè)計(jì)計(jì)算
4.1.1 全橋LLC諧振電路參數(shù)設(shè)計(jì)規(guī)范
4.1.2 全橋LLC諧振電路主電路參數(shù)設(shè)計(jì)
4.1.3 全橋LLC諧振電路變壓器參數(shù)設(shè)計(jì)
4.2 全橋LLC諧振電路輸出側(cè)同步整流方案
4.3 全橋LLC諧振電路器件選型
4.3.1 全橋LLC諧振電路一次側(cè)MOS管硬件選擇
4.3.2 全橋LLC諧振電路二次側(cè)MOS管硬件選擇
4.4 全橋LLC諧振電路控制策略
4.4.1 全橋LLC諧振電路控制策略概述
4.4.2 PI控制的介紹與實(shí)現(xiàn)
4.5 后級(jí)全橋LLC諧振電路微控制器介紹
4.6 后級(jí)全橋LLC諧振電路的驅(qū)動(dòng)電路介紹
4.7 本章小結(jié)
第5章 仿真驗(yàn)證及結(jié)果分析
5.1 仿真建立及參數(shù)的設(shè)置
5.1.1 仿真參數(shù)設(shè)置
5.1.2 仿真模型的建立
5.2 仿真結(jié)果及分析
5.3 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝
個(gè)人簡(jiǎn)歷
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于LLC單級(jí)無(wú)橋PFC的無(wú)頻閃LED驅(qū)動(dòng)電源[J]. 趙金剛,馬輝,張超蘭,陳曦. 電工電能新技術(shù). 2019(06)
[2]雙向LLC諧振變換器的變頻-移相控制方法[J]. 陶文棟,王玉斌,張豐一,曲增彬,潘騰騰. 電工技術(shù)學(xué)報(bào). 2018(24)
[3]基于移相補(bǔ)償?shù)娜珮騆LC諧振變換器交錯(cuò)并聯(lián)技術(shù)[J]. 趙清林,劉會(huì)峰,袁精,崔高峰. 電工技術(shù)學(xué)報(bào). 2018(12)
[4]基于直接移相角控制的移相全橋LLC變換器混合控制策略[J]. 郭兵,張一鳴,張加林,王旭紅,丁建智. 電工技術(shù)學(xué)報(bào). 2018(19)
[5]新型LLC諧振變換器數(shù)字同步整流驅(qū)動(dòng)方式[J]. 呂征宇,李佳晨,楊華. 電機(jī)與控制學(xué)報(bào). 2018(01)
[6]具有寬范圍輸出電壓的三電平半橋LLC諧振變換器控制策略[J]. 王暄,王廣柱,孫曉偉,柳丹青. 電工技術(shù)學(xué)報(bào). 2017(21)
[7]基于峰值電流控制的單相Boost PFC技術(shù)研究[J]. 王歸新,葉青峰,司新放. 通信電源技術(shù). 2017(03)
[8]混合式LLC電路諧振與同步整流數(shù)字式控制[J]. 劉和平,陳紅巖,苗軼如,李金龍,彭東林. 中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2015(09)
[9]基于STM32F051控制的太陽(yáng)能并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J]. 趙娜,李斌,謝衛(wèi)彬. 河北工業(yè)科技. 2014(05)
[10]基于LLC諧振的LED驅(qū)動(dòng)電源設(shè)計(jì)[J]. 張久慶,高田,景占榮. 電力電子技術(shù). 2012(03)
博士論文
[1]新型海上風(fēng)電場(chǎng)拓?fù)浼捌潢P(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 尹瑞.浙江大學(xué) 2017
[2]無(wú)橋PFC拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)及控制策略研究[D]. 劉桂花.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2009
[3]集成模塊電源拓?fù)錁?biāo)準(zhǔn)化的研究[D]. 顧亦磊.浙江大學(xué) 2008
碩士論文
[1]基于數(shù)字控制的LLC諧振變換器的研究[D]. 張穎.北京交通大學(xué) 2018
[2]LLC諧振變換器研究與設(shè)計(jì)[D]. 李進(jìn).武漢理工大學(xué) 2013
[3]基于LLC諧振變換器的高壓母線變換器的研究[D]. 冒小晶.南京航空航天大學(xué) 2012
[4]半橋LLC諧振DC/DC變換器的研究[D]. 童輝.南京理工大學(xué) 2012
[5]基于單周期控制的無(wú)橋升壓PFC電路研究[D]. 李軍偉.太原理工大學(xué) 2011
[6]LLC諧振半橋DC-DC變換器的研究[D]. 余昌斌.重慶大學(xué) 2007
本文編號(hào):2929389
【文章來(lái)源】:河北科技大學(xué)河北省
【文章頁(yè)數(shù)】:79 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 論文的研究背景及意義
1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)
1.3 研究?jī)?nèi)容
第2章 電源電路整體結(jié)構(gòu)及工作原理分析
2.1 設(shè)計(jì)方案的整體概述
2.2 功率因數(shù)校正電路工作原理
2.2.1 功率因數(shù)校正電路主結(jié)構(gòu)
2.2.2 半無(wú)橋功率因數(shù)校正電路工作原理分析
2.3 全橋LLC諧振電路工作原理
2.3.1 全橋LLC諧振電路結(jié)構(gòu)
2.3.2 全橋LLC諧振電路工作原理分析
2.3.3 LLC諧振電路工作特性分析
2.4 本章小結(jié)
第3章 前級(jí)半無(wú)橋PFC電路的設(shè)計(jì)
3.1 半無(wú)橋PFC電路參數(shù)的設(shè)計(jì)計(jì)算
3.1.1 半無(wú)橋PFC電路參數(shù)設(shè)計(jì)規(guī)范
3.1.2 半無(wú)橋PFC電路參數(shù)設(shè)計(jì)
3.2 無(wú)橋PFC電路的控制策略
3.3 前級(jí)半無(wú)橋PFC電路微控制器介紹
3.4 前級(jí)半無(wú)橋PFC電路的驅(qū)動(dòng)電路介紹
3.5 前級(jí)半無(wú)橋PFC電路仿真分析
3.5.1 前級(jí)半無(wú)橋PFC電路仿真模型
3.5.2 前級(jí)半無(wú)橋PFC電路仿真結(jié)果分析
3.6 本章小結(jié)
第4章 后級(jí)全橋LLC諧振電路的設(shè)計(jì)
4.1 全橋LLC諧振電路參數(shù)的設(shè)計(jì)計(jì)算
4.1.1 全橋LLC諧振電路參數(shù)設(shè)計(jì)規(guī)范
4.1.2 全橋LLC諧振電路主電路參數(shù)設(shè)計(jì)
4.1.3 全橋LLC諧振電路變壓器參數(shù)設(shè)計(jì)
4.2 全橋LLC諧振電路輸出側(cè)同步整流方案
4.3 全橋LLC諧振電路器件選型
4.3.1 全橋LLC諧振電路一次側(cè)MOS管硬件選擇
4.3.2 全橋LLC諧振電路二次側(cè)MOS管硬件選擇
4.4 全橋LLC諧振電路控制策略
4.4.1 全橋LLC諧振電路控制策略概述
4.4.2 PI控制的介紹與實(shí)現(xiàn)
4.5 后級(jí)全橋LLC諧振電路微控制器介紹
4.6 后級(jí)全橋LLC諧振電路的驅(qū)動(dòng)電路介紹
4.7 本章小結(jié)
第5章 仿真驗(yàn)證及結(jié)果分析
5.1 仿真建立及參數(shù)的設(shè)置
5.1.1 仿真參數(shù)設(shè)置
5.1.2 仿真模型的建立
5.2 仿真結(jié)果及分析
5.3 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝
個(gè)人簡(jiǎn)歷
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于LLC單級(jí)無(wú)橋PFC的無(wú)頻閃LED驅(qū)動(dòng)電源[J]. 趙金剛,馬輝,張超蘭,陳曦. 電工電能新技術(shù). 2019(06)
[2]雙向LLC諧振變換器的變頻-移相控制方法[J]. 陶文棟,王玉斌,張豐一,曲增彬,潘騰騰. 電工技術(shù)學(xué)報(bào). 2018(24)
[3]基于移相補(bǔ)償?shù)娜珮騆LC諧振變換器交錯(cuò)并聯(lián)技術(shù)[J]. 趙清林,劉會(huì)峰,袁精,崔高峰. 電工技術(shù)學(xué)報(bào). 2018(12)
[4]基于直接移相角控制的移相全橋LLC變換器混合控制策略[J]. 郭兵,張一鳴,張加林,王旭紅,丁建智. 電工技術(shù)學(xué)報(bào). 2018(19)
[5]新型LLC諧振變換器數(shù)字同步整流驅(qū)動(dòng)方式[J]. 呂征宇,李佳晨,楊華. 電機(jī)與控制學(xué)報(bào). 2018(01)
[6]具有寬范圍輸出電壓的三電平半橋LLC諧振變換器控制策略[J]. 王暄,王廣柱,孫曉偉,柳丹青. 電工技術(shù)學(xué)報(bào). 2017(21)
[7]基于峰值電流控制的單相Boost PFC技術(shù)研究[J]. 王歸新,葉青峰,司新放. 通信電源技術(shù). 2017(03)
[8]混合式LLC電路諧振與同步整流數(shù)字式控制[J]. 劉和平,陳紅巖,苗軼如,李金龍,彭東林. 中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2015(09)
[9]基于STM32F051控制的太陽(yáng)能并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J]. 趙娜,李斌,謝衛(wèi)彬. 河北工業(yè)科技. 2014(05)
[10]基于LLC諧振的LED驅(qū)動(dòng)電源設(shè)計(jì)[J]. 張久慶,高田,景占榮. 電力電子技術(shù). 2012(03)
博士論文
[1]新型海上風(fēng)電場(chǎng)拓?fù)浼捌潢P(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 尹瑞.浙江大學(xué) 2017
[2]無(wú)橋PFC拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)及控制策略研究[D]. 劉桂花.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2009
[3]集成模塊電源拓?fù)錁?biāo)準(zhǔn)化的研究[D]. 顧亦磊.浙江大學(xué) 2008
碩士論文
[1]基于數(shù)字控制的LLC諧振變換器的研究[D]. 張穎.北京交通大學(xué) 2018
[2]LLC諧振變換器研究與設(shè)計(jì)[D]. 李進(jìn).武漢理工大學(xué) 2013
[3]基于LLC諧振變換器的高壓母線變換器的研究[D]. 冒小晶.南京航空航天大學(xué) 2012
[4]半橋LLC諧振DC/DC變換器的研究[D]. 童輝.南京理工大學(xué) 2012
[5]基于單周期控制的無(wú)橋升壓PFC電路研究[D]. 李軍偉.太原理工大學(xué) 2011
[6]LLC諧振半橋DC-DC變換器的研究[D]. 余昌斌.重慶大學(xué) 2007
本文編號(hào):2929389
本文鏈接:http://sikaile.net/kejilunwen/dianlidianqilunwen/2929389.html
最近更新
教材專著