基于多變量的全橋LLC諧振變換器混合控制策略研究
發(fā)布時間:2021-10-16 19:06
LLC諧振變換器在許多領(lǐng)域都發(fā)揮著重要作用,如充電電池設(shè)備、LED驅(qū)動電源和通信電源等,在拓?fù)浞矫婢哂型ㄟ^諧振實現(xiàn)的原邊開關(guān)管零電壓開通和副邊二極管零電流關(guān)斷的優(yōu)點(diǎn),可以降低變換器損耗;利用漏感代替諧振電感,可減小體積,提高了開關(guān)電源的功率密度。但其仍存在著輸入電壓范圍窄、寬輸入條件下頻率調(diào)節(jié)范圍寬,輸出大電流時損耗大等問題。本文詳細(xì)調(diào)研了全橋LLC諧振變換器的控制策略,針對傳統(tǒng)對單一變量的控制方法,其控制變量單一且存在較大弊端;變模態(tài)控制方法的模式切換點(diǎn)具有不準(zhǔn)確性等問題,本文提出了在頻率、占空比和移相角三個變量下進(jìn)行調(diào)節(jié)的多變量混合控制策略,在寬輸入范圍下實現(xiàn)變換器的高效率。針對全橋LLC諧振變換器開關(guān)模態(tài)的準(zhǔn)確分析,本文運(yùn)用時域分析方法,得到完整的時域方程式和增益特性方程,揭示了變量間的關(guān)系。針對基波分析法的不準(zhǔn)確性,分析基波分析法的誤差,使用時域方法對增益進(jìn)行分析,實現(xiàn)對增益特性曲線的修正,優(yōu)化參數(shù)設(shè)計,對LLC諧振變換器的設(shè)計有一定指導(dǎo)作用。為提高變換器效率,本文從變換器的損耗角度出發(fā),提出了效率最優(yōu)模型,選擇諧振電感電流峰值最小為目標(biāo)函數(shù),對不同增益和不同負(fù)載條件的變量關(guān)系...
【文章來源】:哈爾濱工業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 985工程院校
【文章頁數(shù)】:80 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
實驗樣機(jī)圖
哈爾濱工業(yè)大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文-59-PFM控制多變量混合控制輸出電流Io(A)效率(%)0123450.9350.9150.8950.8750.8550.8350.815PFM控制多變量混合控制輸出電流Io(A)效率(%)0123450.9450.9250.9050.8850.8650.845圖5-8輸入電壓為60V時效率對比圖圖5-9輸入電壓為70V時效率對比圖PFM控制多變量混合控制輸出電流Io(A)效率(%)0123450.9450.9250.9050.8850.865圖5-10輸入電壓為80V時效率對比圖綜上可看到在增益M1使用多變量混合控制,仿真驗證該調(diào)制策略下的控制方案可有效提升變換器效率。5.6多變量混合控制實驗分析對多變量混合控制方案的FB-LLC諧振變換器進(jìn)行實驗驗證。搭建實驗樣機(jī),如圖5-11所示。利用實驗室設(shè)備搭建實驗平臺,實驗設(shè)備分別有輸入可提供60-140V的直流電源,輸出可提供1-5A的電子負(fù)載,輔助電源和示波器,實驗平臺如圖5-12所示。圖5-11實驗樣機(jī)圖圖5-12實驗平臺
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]全橋LLC諧振變換器的輕載時域模型[J]. 殷起明,王志剛,周玲,侯凱. 電力電子技術(shù). 2019(12)
[2]一種基于Burst-PWM混合控制的LLC諧振變換器寬電壓范圍輸出策略[J]. 石林,劉邦銀,段善旭. 電工技術(shù)學(xué)報. 2019(22)
[3]基于負(fù)載匹配的三相交錯并聯(lián)LLC諧振變換器變模式控制策略[J]. 馮興田,萬滿滿,馬文忠,邵康,陶媛媛. 電力自動化設(shè)備. 2019(06)
[4]全橋LLC諧振變換器軟啟動混合控制策略[J]. 吳天文,李志忠,楊慧,李學(xué)易. 電氣傳動. 2019(03)
[5]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. 2018(24)
[6]新型組合式全橋LLC的控制電路[J]. 寇學(xué)鋒,李永鋒,劉劍鋒,范超. 電子技術(shù)與軟件工程. 2018(11)
[7]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. 2018(19)
[8]Buck-LLC變換器三環(huán)定頻控制與同步整流技術(shù)[J]. 劉闖,張興,趙文廣,杜成孝. 電力電子技術(shù). 2018(01)
[9]基于移相控制的三電平LLC諧振變換器寬電壓范圍輸出的分析與設(shè)計[J]. 李含其,陳昌松,萬文超,段善旭. 電源學(xué)報. 2017(05)
[10]基于GaN器件LLC諧振變換器的平面變壓器優(yōu)化設(shè)計[J]. 譚琳琳,王康平,宇文甸,楊旭. 電源學(xué)報. 2016(04)
本文編號:3440343
【文章來源】:哈爾濱工業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 985工程院校
【文章頁數(shù)】:80 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
實驗樣機(jī)圖
哈爾濱工業(yè)大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文-59-PFM控制多變量混合控制輸出電流Io(A)效率(%)0123450.9350.9150.8950.8750.8550.8350.815PFM控制多變量混合控制輸出電流Io(A)效率(%)0123450.9450.9250.9050.8850.8650.845圖5-8輸入電壓為60V時效率對比圖圖5-9輸入電壓為70V時效率對比圖PFM控制多變量混合控制輸出電流Io(A)效率(%)0123450.9450.9250.9050.8850.865圖5-10輸入電壓為80V時效率對比圖綜上可看到在增益M1使用多變量混合控制,仿真驗證該調(diào)制策略下的控制方案可有效提升變換器效率。5.6多變量混合控制實驗分析對多變量混合控制方案的FB-LLC諧振變換器進(jìn)行實驗驗證。搭建實驗樣機(jī),如圖5-11所示。利用實驗室設(shè)備搭建實驗平臺,實驗設(shè)備分別有輸入可提供60-140V的直流電源,輸出可提供1-5A的電子負(fù)載,輔助電源和示波器,實驗平臺如圖5-12所示。圖5-11實驗樣機(jī)圖圖5-12實驗平臺
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]全橋LLC諧振變換器的輕載時域模型[J]. 殷起明,王志剛,周玲,侯凱. 電力電子技術(shù). 2019(12)
[2]一種基于Burst-PWM混合控制的LLC諧振變換器寬電壓范圍輸出策略[J]. 石林,劉邦銀,段善旭. 電工技術(shù)學(xué)報. 2019(22)
[3]基于負(fù)載匹配的三相交錯并聯(lián)LLC諧振變換器變模式控制策略[J]. 馮興田,萬滿滿,馬文忠,邵康,陶媛媛. 電力自動化設(shè)備. 2019(06)
[4]全橋LLC諧振變換器軟啟動混合控制策略[J]. 吳天文,李志忠,楊慧,李學(xué)易. 電氣傳動. 2019(03)
[5]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. 2018(24)
[6]新型組合式全橋LLC的控制電路[J]. 寇學(xué)鋒,李永鋒,劉劍鋒,范超. 電子技術(shù)與軟件工程. 2018(11)
[7]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. 2018(19)
[8]Buck-LLC變換器三環(huán)定頻控制與同步整流技術(shù)[J]. 劉闖,張興,趙文廣,杜成孝. 電力電子技術(shù). 2018(01)
[9]基于移相控制的三電平LLC諧振變換器寬電壓范圍輸出的分析與設(shè)計[J]. 李含其,陳昌松,萬文超,段善旭. 電源學(xué)報. 2017(05)
[10]基于GaN器件LLC諧振變換器的平面變壓器優(yōu)化設(shè)計[J]. 譚琳琳,王康平,宇文甸,楊旭. 電源學(xué)報. 2016(04)
本文編號:3440343
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