高壓輸入LLC諧振變換器研究
本文關(guān)鍵詞:高壓輸入LLC諧振變換器研究,,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:隨著電力電子拓?fù)浼夹g(shù)和電力電子器件工藝的飛速發(fā)展,高輸入電壓、大變比、高開關(guān)頻率的電源變換器已經(jīng)廣泛應(yīng)用到了高鐵、航天、醫(yī)療、能源互聯(lián)網(wǎng)等各個領(lǐng)域。本文以高壓輸入低壓輸出飛行器電源系統(tǒng)為背景設(shè)計了一個四變壓器輸入串聯(lián)輸出并聯(lián)LLC諧振變換器。SiC MOSFET具有耐高壓、耐高溫和開關(guān)特性好等特點,同時變壓器原邊輸入串聯(lián)副邊輸出并聯(lián)適合高降壓比的場合,因此將SiCMOSFET作為串并聯(lián)系統(tǒng)的開關(guān)器件,實現(xiàn)了高輸入電壓、高功率密度和高開關(guān)頻率的應(yīng)用。變壓器輸入串聯(lián)輸出并聯(lián)的LLC變換器共用一個諧振網(wǎng)絡(luò)不但開關(guān)管數(shù)目少,而且具有良好的自然均流特性,能有效避免參數(shù)不同導(dǎo)致的功率不均現(xiàn)象。文中分析了四變壓器輸入串聯(lián)輸出并聯(lián)LLC諧振變換器的基本工作原理;并對LLC諧振變換器的特殊工況進(jìn)行了探討,分別研究了LLC諧振變換器在過載和輕載時的工作情況并給出了對應(yīng)的解決方法。本文合理選取了電路參數(shù),利用仿真軟件PSIM和Maxwell 3D對四變壓器輸入串聯(lián)輸出并聯(lián)LLC電路和平面變壓器進(jìn)行了分析,最后搭建了一臺4000W的樣機。仿真和實驗結(jié)果驗證了理論研究和設(shè)計的正確性。
【關(guān)鍵詞】:變壓器輸入串聯(lián)輸出并聯(lián) SiC MOSFET LLC諧振變換器 高降壓比
【學(xué)位授予單位】:北京交通大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2016
【分類號】:TM46
【目錄】:
- 致謝5-6
- 摘要6-7
- ABSTRACT7-10
- 1 引言10-18
- 1.1 課題背景10
- 1.2 高壓輸入電源變換器的軟開關(guān)技術(shù)10-13
- 1.2.1 移相全橋變換器11
- 1.2.2 LLC諧振變換器11-13
- 1.3 高壓輸入電源變換器的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)13-16
- 1.3.1 三電平變換器結(jié)構(gòu)13-14
- 1.3.2 高壓母線變換器結(jié)構(gòu)14
- 1.3.3 輸入串聯(lián)輸出并聯(lián)變換器結(jié)構(gòu)14-16
- 1.4 本論文研究內(nèi)容16-18
- 2 LLC變換器串并聯(lián)研究18-30
- 2.1 輸入并聯(lián)輸出并聯(lián)LLC變換器18-21
- 2.2 輸入串聯(lián)輸出并聯(lián)LLC變換器21-24
- 2.3 變壓器輸入串聯(lián)輸出并聯(lián)LLC變換器24-28
- 2.4 本章小結(jié)28-30
- 3 四變壓器輸入串聯(lián)輸出并聯(lián)LLC變換器30-44
- 3.1 拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)30-31
- 3.2 工作原理31-37
- 3.2.1 fm
32-36 - 3.2.2 fs=fr時的工作原理36-37
- 3.2.3 fs>fr時的工作原理37
- 3.3 變換器的穩(wěn)態(tài)特性分析37-42
- 3.3.1 基波分量等效電路37-39
- 3.3.2 增益特性39-41
- 3.3.3 變換器的幾個重要參數(shù)41-42
- 3.4 本章小結(jié)42-44
- 4 LLC諧振變換器的特殊工況44-54
- 4.1 啟機工況44-46
- 4.2 過載工況46-48
- 4.3 輕載工況48-53
- 4.3.1 減小電路中的分布電容50-51
- 4.3.2 輕載控制方法的改進(jìn)51-53
- 4.4 本章小結(jié)53-54
- 5 硬件電路設(shè)計和損耗分析54-62
- 5.1 主電路設(shè)計54-57
- 5.1.1 主電路參數(shù)設(shè)計54-55
- 5.1.2 主電路器件選型55-56
- 5.1.3 磁性元件的設(shè)計56-57
- 5.2 變換器損耗分析57-60
- 5.3 本章小結(jié)60-62
- 6 仿真與實驗62-70
- 6.1 仿真62-64
- 6.2 實驗結(jié)果64-68
- 6.3 本章小結(jié)68-70
- 7 結(jié)論70-72
- 7.1 本文的主要工作70
- 7.2 工作展望70-72
- 參考文獻(xiàn)72-76
- 作者簡歷及攻讀碩士學(xué)位期間取得的研究成果76-80
- 學(xué)位論文數(shù)據(jù)集80
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9 蔡宣三,原田耕介;電力電子電源諧振變換器的幾個問題[J];電工技術(shù)雜志;1989年02期
10 林波濤,林綱,丘水生;一類新的準(zhǔn)諧振變換器[J];華南理工大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);1995年08期
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1 趙紅茹;吳捷;;準(zhǔn)諧振變換器的建模與性能分析[A];第二十一屆中國控制會議論文集[C];2002年
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1 成都 溫成宜編譯;LLC串聯(lián)諧振變換器FSFR2100[N];電子報;2008年
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