一種復合橋式LLC諧振變換器的研究與實現(xiàn)
發(fā)布時間:2020-12-10 02:30
隨著現(xiàn)代社會工業(yè)發(fā)展,電力電子技術作為電力、電子和控制三個學科的交叉領域,各項關鍵技術也正悄無聲息地不斷推陳出新。作為電力電子領域研究熱點之一,功率變換器被廣泛地應用在工業(yè)、軍事、日常生活的各個角落。例如航空直流電源系統(tǒng)、通信電源、不間斷電源、電動汽車充電樁、筆記本電腦適配器等等。本文從基礎LLC諧振變換器的功率主電路拓撲著手分析,從交錯并聯(lián)技術和磁集成技術展開電路拓撲的推演,提出了一種復合橋式的雙輸出LLC諧振變換器電路拓撲。在保持了傳統(tǒng)LLC諧振變換器優(yōu)良的軟開關、高效率、低電磁干擾(EMI)和寬輸入電壓范圍等特性的情況下,盡可能減少功率管數(shù)量,實現(xiàn)雙路功率輸出,從而提高整機功率密度。拓撲采用簡化的控制方式,采用基波近似法對電路進行建模,并分析穩(wěn)態(tài)具體工作原理。分析了完整的電路參數(shù)設計。主要研究工作如下:1.分析了在不同工作頻率和諧振頻率關系下,基本LLC諧振變換器主電路的工作模態(tài)。建立了基本LLC諧振變換器的各部分數(shù)學模型。2.分析了兩種交錯并聯(lián)型LLC諧振變換器的工作原理,并對各自的電路特點進行對比。通過Matlab/Simulink對兩種交錯并聯(lián)LLC諧振變換器進行仿真實驗,...
【文章來源】:重慶郵電大學重慶市
【文章頁數(shù)】:76 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
硬開關模式下電壓電流波形及功率損耗圖
體積與工作頻率通常呈負相關的關系,而電路中占據(jù)元件如變壓器、電感等。因此實現(xiàn)高頻化是提高電路同時要使功率管損耗更低以滿足更高的效率。綜合這運而生并且得以發(fā)展;螂娏鞯臓顟B(tài)可以分為以下幾種情況降低功率管的開之前使功率管上壓降下降為零。之前讓功率管的電流減小為零,或限制電流上升,減。小開關管關斷損耗的方法:時刻,讓開關管的電流提前減小到零。時刻,讓開關管壓降下降到零,或者限制電壓的上升疊區(qū)[10]。
4圖 1.3 零電壓開通模式下電壓電流波形及功率損耗圖圖 1.2 和圖 1.3 是兩種軟開關模式下電壓電流波形及功率損耗示意圖。從圖 1.2中可以看出,在開關管關斷動作來臨之前,功率管導通電流就已經(jīng)降為零,因此在該過程中沒有電壓電流波形的交疊。從圖 1.3 中可以看出,在開關管導通動作來臨之前,功率管上電壓降就已經(jīng)降為零,因此也與電流波形錯開,使其沒有交疊。1.3 諧振變換器變換器1.3.1 串聯(lián)諧振變換器如圖 1.4,串聯(lián)諧振變換器的主電路中,由一個電容和電感串聯(lián)起來構成了一個諧振腔。副邊負載折算到原邊的等效負載阻抗與諧振腔等效阻抗形成串聯(lián)分壓的形式。其中諧振腔阻抗隨輸入諧振腔方波電壓的頻率變化。由于串聯(lián)分壓的關系,輸出電壓值總小于輸入電壓,因此該拓撲電壓增益總小于 1。當開關頻率等于諧振頻率的時候,諧振腔等效阻抗接近零,輸出電壓等于輸入電壓,電壓增益達到最大值1。串聯(lián)諧振變換器的優(yōu)點是當工作頻率大于諧振頻率時, 原邊開關管零電壓開通,副邊整流二極管零電流開通, 電路中循環(huán)電流相對較低。其缺點是當變換器處于輕載工作條件時
本文編號:2907923
【文章來源】:重慶郵電大學重慶市
【文章頁數(shù)】:76 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
硬開關模式下電壓電流波形及功率損耗圖
體積與工作頻率通常呈負相關的關系,而電路中占據(jù)元件如變壓器、電感等。因此實現(xiàn)高頻化是提高電路同時要使功率管損耗更低以滿足更高的效率。綜合這運而生并且得以發(fā)展;螂娏鞯臓顟B(tài)可以分為以下幾種情況降低功率管的開之前使功率管上壓降下降為零。之前讓功率管的電流減小為零,或限制電流上升,減。小開關管關斷損耗的方法:時刻,讓開關管的電流提前減小到零。時刻,讓開關管壓降下降到零,或者限制電壓的上升疊區(qū)[10]。
4圖 1.3 零電壓開通模式下電壓電流波形及功率損耗圖圖 1.2 和圖 1.3 是兩種軟開關模式下電壓電流波形及功率損耗示意圖。從圖 1.2中可以看出,在開關管關斷動作來臨之前,功率管導通電流就已經(jīng)降為零,因此在該過程中沒有電壓電流波形的交疊。從圖 1.3 中可以看出,在開關管導通動作來臨之前,功率管上電壓降就已經(jīng)降為零,因此也與電流波形錯開,使其沒有交疊。1.3 諧振變換器變換器1.3.1 串聯(lián)諧振變換器如圖 1.4,串聯(lián)諧振變換器的主電路中,由一個電容和電感串聯(lián)起來構成了一個諧振腔。副邊負載折算到原邊的等效負載阻抗與諧振腔等效阻抗形成串聯(lián)分壓的形式。其中諧振腔阻抗隨輸入諧振腔方波電壓的頻率變化。由于串聯(lián)分壓的關系,輸出電壓值總小于輸入電壓,因此該拓撲電壓增益總小于 1。當開關頻率等于諧振頻率的時候,諧振腔等效阻抗接近零,輸出電壓等于輸入電壓,電壓增益達到最大值1。串聯(lián)諧振變換器的優(yōu)點是當工作頻率大于諧振頻率時, 原邊開關管零電壓開通,副邊整流二極管零電流開通, 電路中循環(huán)電流相對較低。其缺點是當變換器處于輕載工作條件時
本文編號:2907923
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