寬輸入電壓范圍的LLC諧振變換器的設計與實現(xiàn)
發(fā)布時間：2022-02-11 19:51
在光伏、風電以及儲能設備與電動汽車充電樁等電力變換系統(tǒng)中,經(jīng)常需要有源功率變換器能夠在寬輸入電壓范圍下工作,然而傳統(tǒng)的LLC諧振變換器因為自身的增益特性局限等因素導致其難以適用于寬輸入電壓范圍的應用場合,因此研究適應寬輸入電壓范圍的LLC諧振變換器及其控制策略具有重要的現(xiàn)實意義與工程價值。為解決適應寬輸入電壓范圍的問題,許多文獻對傳統(tǒng)LLC諧振變換器從電路結(jié)構(gòu)到控制策略進行了研究,有的通過多級變換來提高LLC諧振變換器在寬輸入電壓范圍內(nèi)的適應性;有的通過改變原邊電路結(jié)構(gòu)來擴寬LLC諧振變換器的輸入電壓范圍;還有的通過將變頻控制策略和移相控制策略混合的辦法來適應寬輸入電壓范圍。這些方法或者大幅增加了成本與損耗、降低了系統(tǒng)效率,或者拓撲轉(zhuǎn)換不平滑導致輸出電壓產(chǎn)生跳變,因此都未能很好地解決適應于寬輸入電壓范圍的問題。本文在全橋LLC諧振變換器基礎上,提出了一種通過調(diào)節(jié)頻率和占空比來切換拓撲結(jié)構(gòu)的混合控制策略,能夠?qū)崿F(xiàn)拓撲結(jié)構(gòu)在全橋與半橋之間平滑切換和電壓的穩(wěn)定輸出,使變換器既可以在寬輸入電壓范圍下工作,同時也可以保持較高的工作效率。本文的主要內(nèi)容安排如下:首先,本文闡述了該課題的研究背景與意...
【文章來源】：廣東工業(yè)大學廣東省
【文章頁數(shù)】：77 頁
【學位級別】：碩士
【部分圖文】：
LLC諧振網(wǎng)絡拓撲結(jié)構(gòu)圖
圖 1-2 復合式全橋三電平 LLC 諧振變換器Fig. 1-2 Composite full-bridge three-level LLC resonant converter]提出了一種三電平兩半橋 LLC 諧振變換器，其拓撲結(jié)構(gòu)由兩個圖 1-3 所示。在低輸入電壓的條件下，電路的工作模式為兩電平電壓為 Vin和 0；在高輸入電壓的條件下，電路的工作模式為三電電壓為 Vin/2 和 0。因此，在高輸入電壓的條件下，降低了開關(guān)管擴寬了變換器的頻率范圍。通過這種多電平控制，電路能夠工作的應用場合，但是在模式切換點處存在頻率跳變的問題，同時在中點電壓的不同而無法實現(xiàn)平滑切換，從而影響電路的工作。
圖 1-2 復合式全橋三電平 LLC 諧振變換器Fig. 1-2 Composite full-bridge three-level LLC resonant converter0]提出了一種三電平兩半橋 LLC 諧振變換器，其拓撲結(jié)構(gòu)由兩個圖 1-3 所示。在低輸入電壓的條件下，電路的工作模式為兩電平電壓為 Vin和 0；在高輸入電壓的條件下，電路的工作模式為三電電壓為 Vin/2 和 0。因此，在高輸入電壓的條件下，降低了開關(guān)管擴寬了變換器的頻率范圍。通過這種多電平控制，電路能夠工作的應用場合，但是在模式切換點處存在頻率跳變的問題，同時在中點電壓的不同而無法實現(xiàn)平滑切換，從而影響電路的工作。
【參考文獻】：
期刊論文
[1]A new variable-mode control strategy for LLC resonant converters operating in a wide input voltage range[J]. Hui-pin LIN,Xiao-guang JIN,Liang XIE,Jin HU,Zheng-yu LU. Frontiers of Information Technology & Electronic Engineering. 2017(03)
[2]寬輸入LLC諧振變換器多電平控制策略[J]. 李浩昱,李振偉,趙雷,張繼紅. 電工技術(shù)學報. 2017(04)
[3]LLC諧振變換器的移相控制特性分析[J]. 杜帥林,賈曉宇,胡長生,徐德鴻. 電力電子技術(shù). 2016(09)
[4]基于LLC諧振變換器的準單級式懸浮控制電源[J]. 馬紅波,劉文軍,邱忠才,王建飛. 電工技術(shù)學報. 2014(S1)
[5]全橋LLC諧振變換器的混合式控制策略[J]. 李菊,阮新波. 電工技術(shù)學報. 2013(04)
[6]復合式全橋三電平LLC諧振變換器[J]. 金科,阮新波. 中國電機工程學報. 2006(03)
碩士論文
[1]1.5kW半橋LLC諧振DC/DC變換器的研究[D]. 閆大鵬.哈爾濱工業(yè)大學 2015
[2]光伏系統(tǒng)中LLC諧振變換器的研究[D]. 王曉昱.西南交通大學 2015
[3]LLC諧振變換器的研究[D]. 謝華林.華南理工大學 2010
[4]車載數(shù)字開關(guān)電源的研究與實現(xiàn)[D]. 郜登科.上海交通大學 2009
[5]5kW全橋軟開關(guān)DC/DC電源[D]. 施貽蒙.浙江大學 2008
[6]LLC諧振變換器的設計[D]. 朱立泓.浙江大學 2006
本文編號：3620856
【文章來源】：廣東工業(yè)大學廣東省
【文章頁數(shù)】：77 頁
【學位級別】：碩士
【部分圖文】：
LLC諧振網(wǎng)絡拓撲結(jié)構(gòu)圖
圖 1-2 復合式全橋三電平 LLC 諧振變換器Fig. 1-2 Composite full-bridge three-level LLC resonant converter]提出了一種三電平兩半橋 LLC 諧振變換器，其拓撲結(jié)構(gòu)由兩個圖 1-3 所示。在低輸入電壓的條件下，電路的工作模式為兩電平電壓為 Vin和 0；在高輸入電壓的條件下，電路的工作模式為三電電壓為 Vin/2 和 0。因此，在高輸入電壓的條件下，降低了開關(guān)管擴寬了變換器的頻率范圍。通過這種多電平控制，電路能夠工作的應用場合，但是在模式切換點處存在頻率跳變的問題，同時在中點電壓的不同而無法實現(xiàn)平滑切換，從而影響電路的工作。
圖 1-2 復合式全橋三電平 LLC 諧振變換器Fig. 1-2 Composite full-bridge three-level LLC resonant converter0]提出了一種三電平兩半橋 LLC 諧振變換器，其拓撲結(jié)構(gòu)由兩個圖 1-3 所示。在低輸入電壓的條件下，電路的工作模式為兩電平電壓為 Vin和 0；在高輸入電壓的條件下，電路的工作模式為三電電壓為 Vin/2 和 0。因此，在高輸入電壓的條件下，降低了開關(guān)管擴寬了變換器的頻率范圍。通過這種多電平控制，電路能夠工作的應用場合，但是在模式切換點處存在頻率跳變的問題，同時在中點電壓的不同而無法實現(xiàn)平滑切換，從而影響電路的工作。
【參考文獻】：
期刊論文
[1]A new variable-mode control strategy for LLC resonant converters operating in a wide input voltage range[J]. Hui-pin LIN,Xiao-guang JIN,Liang XIE,Jin HU,Zheng-yu LU. Frontiers of Information Technology & Electronic Engineering. 2017(03)
[2]寬輸入LLC諧振變換器多電平控制策略[J]. 李浩昱,李振偉,趙雷,張繼紅. 電工技術(shù)學報. 2017(04)
[3]LLC諧振變換器的移相控制特性分析[J]. 杜帥林,賈曉宇,胡長生,徐德鴻. 電力電子技術(shù). 2016(09)
[4]基于LLC諧振變換器的準單級式懸浮控制電源[J]. 馬紅波,劉文軍,邱忠才,王建飛. 電工技術(shù)學報. 2014(S1)
[5]全橋LLC諧振變換器的混合式控制策略[J]. 李菊,阮新波. 電工技術(shù)學報. 2013(04)
[6]復合式全橋三電平LLC諧振變換器[J]. 金科,阮新波. 中國電機工程學報. 2006(03)
碩士論文
[1]1.5kW半橋LLC諧振DC/DC變換器的研究[D]. 閆大鵬.哈爾濱工業(yè)大學 2015
[2]光伏系統(tǒng)中LLC諧振變換器的研究[D]. 王曉昱.西南交通大學 2015
[3]LLC諧振變換器的研究[D]. 謝華林.華南理工大學 2010
[4]車載數(shù)字開關(guān)電源的研究與實現(xiàn)[D]. 郜登科.上海交通大學 2009
[5]5kW全橋軟開關(guān)DC/DC電源[D]. 施貽蒙.浙江大學 2008
[6]LLC諧振變換器的設計[D]. 朱立泓.浙江大學 2006
本文編號：3620856
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