本文關鍵詞：高效率LLC諧振變換器研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：LLC諧振變換器可以實現(xiàn)原邊開關管的零電壓開關(zero voltage switching-ZVS)和副邊整流管的軟恢復,適合高頻工作,并獲得較高的變換效率,因而在通信電源、LED驅(qū)動電源等各種DC-DC變換場合受到廣泛應用。 針對380V/24V DC-DC磚式通信電源模塊的高效率和緊調(diào)整要求,本課題研究了LLC拓撲應用在磚式DC-DC模塊的效率和控制優(yōu)化設計方法。 回顧了LLC研究成果：直流增益計算、小信號特性、動態(tài)分析,介紹了基波等效的LLC設計法。 分析了各諧振參數(shù)與LLC直流增益的關系,更加直觀的闡釋了各諧振參數(shù)對LLC效率和工作頻率范圍的影響,進而提出了基于諧振參數(shù)的LLC優(yōu)化設計方法。在深入分析LLC模態(tài)的基礎上,推導了LLC實現(xiàn)全范圍ZVS的條件,給出了LLC優(yōu)化設計的流程。結(jié)合磚式模塊電源對高效高功率密度的要求,比較了幾種LLC整流結(jié)構(gòu),優(yōu)選了PCB繞組結(jié)合中心抽頭同步整流結(jié)構(gòu),分析了繞組損耗,確定了變壓器的繞組結(jié)構(gòu)和過孔方案。 小信號分析是反饋設計的必要環(huán)節(jié),用擴展描述函數(shù)法對LLC小信號建模,得到了LLC小信號狀態(tài)方程,Mathcad繪出頻率特性曲線并仿真加以驗證�；诜抡�,分析了LLC控制到輸出的小信號特性,對光耦的小信號模型進行分析,設計了一個零點兩個極點補償網(wǎng)絡,建立了反饋網(wǎng)絡的傳遞函數(shù)。環(huán)路增益的仿真結(jié)果與實驗測試基本吻合。 根據(jù)前文分析,搭建了基于控制芯片L6599的實驗樣機,設計了LLC的電路參數(shù)和控制環(huán)路,分析計算了LLC的損耗分布,然后給出了LLC的動態(tài)波形和效率曲線。 基于諧振參數(shù)的LLC分析設計法,揭示了各諧振參數(shù)與LLC效率、調(diào)頻寬度之間的關系,簡化了LLC的設計思路,對LLC的分析設計有一定的指導意義。
【關鍵詞】：LLC設計 閉環(huán)控制 高效率 平面變壓器 L6599
【學位授予單位】：浙江大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TM46
【目錄】：

• 致謝4-5
• 摘要5-6
• Abstract6-7
• 目錄7-9
• 1 緒論9-18
• 1.1 研究背景9-10
• 1.2 研究現(xiàn)狀10-15
• 1.2.1 諧振變換拓撲10-12
• 1.2.2 LLC直流增益12
• 1.2.3 LLC分析設計方法12-13
• 1.2.4 LLC小信號特性13-15
• 1.3 課題研究內(nèi)容15-18
• 2 LLC優(yōu)化設計18-29
• 2.1 LLC工作原理18-20
• 2.2 基于諧振參數(shù)設計法20-25
• 2.2.1 諧振參數(shù)與直流增益21-23
• 2.2.2 半橋開關ZVS條件23-24
• 2.2.3 設計流程24
• 2.2.4 諧振參數(shù)設計24-25
• 2.3 結(jié)構(gòu)考慮25-28
• 2.3.1 整流結(jié)構(gòu)25-27
• 2.3.2 變壓器結(jié)構(gòu)27-28
• 2.4 本章小結(jié)28-29
• 3 LLC小信號分析29-43
• 3.1 擴展描述函數(shù)法29-36
• 3.1.1 非線性狀態(tài)方程29-30
• 3.1.2 諧波近似30-31
• 3.1.3 諧波平衡31-34
• 3.1.4 小信號擾動和線性化34-36
• 3.1.5 幅頻相頻曲線36
• 3.2 仿真法36-38
• 3.3 光耦小信號模型38-39
• 3.4 補償網(wǎng)絡設計39-42
• 3.5 本章小結(jié)42-43
• 4 電路設計與實驗結(jié)果43-57
• 4.1 諧振電容選擇43-44
• 4.2 損耗分析44-48
• 4.2.1 諧振電感損耗44-45
• 4.2.2 變壓器損耗45-47
• 4.2.3 原邊開關管損耗47
• 4.2.4 同步整流管損耗47-48
• 4.2.5 PCB損耗48
• 4.2.6 損耗分布48
• 4.3 電路設計48-54
• 4.3.1 調(diào)頻控制49-50
• 4.3.2 輸入電壓檢測50
• 4.3.3 軟啟動50-51
• 4.3.4 輕載間歇模式(burst-mode)51-52
• 4.3.5 同步整流52-54
• 4.5 實驗結(jié)果54-56
• 4.5.1 動態(tài)波形54-55
• 4.5.2 環(huán)路測量55-56
• 4.5.3 效率曲線56
• 4.6 本章小結(jié)56-57
• 5 總結(jié)與展望57-58
• 5.1 總結(jié)57
• 5.2 展望57-58
• 參考文獻58-61
• 在校期間發(fā)表論文61
• 攻讀碩士學位期間發(fā)表的論文61

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1 孫鐵成,唐迎春,孫淑鳳,楊華;準諧振變換器的統(tǒng)一建模方法[J];哈爾濱工業(yè)大學學報;2001年03期

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3 廖鴻飛;王志強;劉少純;;淺談幾種諧振變換器的控制方法[J];通信電源技術;2007年01期

4 陳紅新;劉建;蔣世全;牛海峰;;串-串補償松耦合全橋諧振變換器[J];電力電子技術;2009年10期

5 吳俊娟;孫孝峰;鄔偉揚;;基于描述函數(shù)法的諧振變換器自持振蕩研究[J];電力電子技術;2011年02期

6 吳俊娟;孫孝峰;鄔偉揚;;串聯(lián)諧振變換器的擴展描述函數(shù)法建模研究[J];電力電子技術;2011年04期

7 陳穎;;電除塵高頻電源串并聯(lián)混合諧振變換器的應用[J];自動化應用;2011年09期

8 劉軍;郭瑭瑭;常磊;何湘寧;;高壓變壓器寄生電容對串聯(lián)諧振變換器特性的影響[J];中國電機工程學報;2012年15期

9 張治國;謝運祥;袁兆梅;;并聯(lián)諧振變換器的電路特性分析[J];華南理工大學學報(自然科學版);2013年04期

10 謝帆;張波;丘東元;;基于松散耦合變壓器的全橋諧振變換器非線性行為分析[J];電力系統(tǒng)自動化;2014年03期

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1 趙紅茹;吳捷;;準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

2 謝帆;張波;丘東元;;基于松散耦合變壓器的全橋諧振變換器非線性行為分析[A];第七屆中國高校電力電子與電力傳動學術年會論文集[C];2013年

3 唐春森;沈昊;;準諧振變換器的雙閉環(huán)控制方法及實現(xiàn)[A];2013年中國電機工程學會年會論文集[C];2013年

4 陳祥;夏冰;;高壓大功率場合LCC諧振變換器的分析與設計[A];第十二屆中國電除塵學術會議論文集[C];2007年

5 吳扣林;陳乾宏;金科;阮新波;;磁集成復合式全橋三電平LLC諧振變換器[A];2008中國電工技術學會電力電子學會第十一屆學術年會論文摘要集[C];2008年

6 黃靖;;SIMULINK4環(huán)境下零電流串聯(lián)諧振變換器仿真[A];第十六屆電工理論學術年會論文集[C];2004年

7 楊帆;楊柏祿;陳永真;孟麗囡;;帶有智能同步整流方案的LLC諧振變換器設計[A];2008中國電工技術學會電力電子學會第十一屆學術年會論文摘要集[C];2008年

8 馬珊珊;任國海;;基于LLC諧振轉(zhuǎn)換器的高效LED燈驅(qū)動電源[A];2012（杭州）中國長三角照明科技論壇論文集[C];2012年

9 盛洪剛;謝運祥;;基于MATLAB的對零電流開關(ZCS)準諧振變換器(QRC)的建模與仿真[A];中國電工技術學會電力電子學會第八屆學術年會論文集[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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1 張治國;具有電容輸出濾波器諧振變換器的研究[D];華南理工大學;2012年

2 李金剛;電壓型負載諧振變換器諧振槽路參數(shù)優(yōu)化設計與負載匹配的研究[D];西安理工大學;2007年

3 楊瑞;LCC諧振變換器的解析建模與分析[D];華中科技大學;2014年

4 鄧成;柔性多層帶材電磁元件集成方法及應用[D];浙江大學;2014年

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6 楊瑞;串并聯(lián)諧振變換器穩(wěn)態(tài)建模及設計研究[D];華中科技大學;2012年

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9 常磊;應用于塑料薄膜表面處理的電流源并聯(lián)諧振變換器[D];浙江大學;2013年

10 孫鵬;基于并聯(lián)諧振變換器的長脈沖調(diào)制器研究[D];西南交通大學;2014年

  本文關鍵詞：高效率LLC諧振變換器研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：270015