基于并聯(lián)變壓器切換的LLC諧振變換器寬范圍效率優(yōu)化控制策略
發(fā)布時間:2021-06-28 12:23
提出一種基于并聯(lián)變壓器切換控制的LLC(ST-LLC)多諧振腔軟開關(guān)直流變換器。基于變電感比值k的設(shè)計思想,采用多變壓器間接并聯(lián)方法以及切換控制策略構(gòu)建新的變拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)LLC,在保持軟開關(guān)特性的同時,實現(xiàn)對變換器效率的有效提升以及對變壓器熱點的分散設(shè)計。對拓?fù)潆妷涸鲆嫣匦砸约爸饕ぷ髂B(tài)進行詳細(xì)分析,為變換器工作模式設(shè)置提供了理論依據(jù)。給出變壓器切換控制邏輯,并在此基礎(chǔ)上,提出一種最優(yōu)負(fù)荷分區(qū)控制策略,拓寬了LLC變換器的高效工作范圍。此外,詳細(xì)推導(dǎo)變壓器切換控制點最大功率解析式,給出電路主要元件參數(shù)設(shè)計流程,并設(shè)計制作了一臺約1kW的電源樣機,通過仿真和實驗共同驗證了所提方案的可行性,樣機實現(xiàn)了在82%的負(fù)載范圍內(nèi)保持90%以上的工作效率。
【文章來源】:電工技術(shù)學(xué)報. 2020,35(14)北大核心EICSCD
【文章頁數(shù)】:12 頁
【部分圖文】:
階段式充電曲線
基波分析法(First Harmonic Approximation,FHA)是將非線性LLC諧振拓?fù)滢D(zhuǎn)換為線性等效電路進行簡化分析的有效手段,對圖2所示的半橋LLC諧振變換器(Half-Bridge LLC,HB-LLC)進行FHA等效,得到其交流等效電路如圖3所示。圖中,VFmid為諧振腔輸入方波電壓基波分量,VPF為歸算到變壓器一次側(cè)的輸出電壓基波分量,Rac為歸算到一次側(cè)的交流等效負(fù)載電阻。變頻控制LLC諧振腔阻抗隨工作頻率變化而改變,調(diào)節(jié)開關(guān)管驅(qū)動信號頻率即能改變諧振腔與輸出阻抗的分壓比,進而實現(xiàn)控制輸出的作用。圖3 LLC交流等效電路
LLC交流等效電路
【參考文獻】:
期刊論文
[1]輔助半橋調(diào)節(jié)的定頻LLC諧振功率變換器[J]. 錢城暉,錢挺. 電工技術(shù)學(xué)報. 2019(07)
[2]一種雙CLT諧振軟開關(guān)直流變換器設(shè)計與實現(xiàn)[J]. 楊良,王議鋒,陳博,郄偉,鐘旭. 電工技術(shù)學(xué)報. 2018(07)
[3]諧振軟開關(guān)耦合電感高增益DC-DC變換器[J]. 林雪鳳,許建平,周翔. 電工技術(shù)學(xué)報. 2019(04)
[4]考慮最大輸出電壓和效率的LLC諧振變流器的設(shè)計方法[J]. 徐恒山,尹忠東,黃永章. 電工技術(shù)學(xué)報. 2018(02)
[5]基于LLC直流變壓器(LLC-DCT)效率優(yōu)化的死區(qū)時間與勵磁電感設(shè)計[J]. 任仁,張方華,劉碩. 電工技術(shù)學(xué)報. 2014(10)
[6]LLC諧振變換器效率優(yōu)化設(shè)計[J]. 胡海兵,王萬寶,孫文進,丁順,邢巖. 中國電機工程學(xué)報. 2013(18)
碩士論文
[1]LLC諧振變換器損耗分析與效率優(yōu)化[D]. 馮雪.北京交通大學(xué) 2017
本文編號:3254312
【文章來源】:電工技術(shù)學(xué)報. 2020,35(14)北大核心EICSCD
【文章頁數(shù)】:12 頁
【部分圖文】:
階段式充電曲線
基波分析法(First Harmonic Approximation,FHA)是將非線性LLC諧振拓?fù)滢D(zhuǎn)換為線性等效電路進行簡化分析的有效手段,對圖2所示的半橋LLC諧振變換器(Half-Bridge LLC,HB-LLC)進行FHA等效,得到其交流等效電路如圖3所示。圖中,VFmid為諧振腔輸入方波電壓基波分量,VPF為歸算到變壓器一次側(cè)的輸出電壓基波分量,Rac為歸算到一次側(cè)的交流等效負(fù)載電阻。變頻控制LLC諧振腔阻抗隨工作頻率變化而改變,調(diào)節(jié)開關(guān)管驅(qū)動信號頻率即能改變諧振腔與輸出阻抗的分壓比,進而實現(xiàn)控制輸出的作用。圖3 LLC交流等效電路
LLC交流等效電路
【參考文獻】:
期刊論文
[1]輔助半橋調(diào)節(jié)的定頻LLC諧振功率變換器[J]. 錢城暉,錢挺. 電工技術(shù)學(xué)報. 2019(07)
[2]一種雙CLT諧振軟開關(guān)直流變換器設(shè)計與實現(xiàn)[J]. 楊良,王議鋒,陳博,郄偉,鐘旭. 電工技術(shù)學(xué)報. 2018(07)
[3]諧振軟開關(guān)耦合電感高增益DC-DC變換器[J]. 林雪鳳,許建平,周翔. 電工技術(shù)學(xué)報. 2019(04)
[4]考慮最大輸出電壓和效率的LLC諧振變流器的設(shè)計方法[J]. 徐恒山,尹忠東,黃永章. 電工技術(shù)學(xué)報. 2018(02)
[5]基于LLC直流變壓器(LLC-DCT)效率優(yōu)化的死區(qū)時間與勵磁電感設(shè)計[J]. 任仁,張方華,劉碩. 電工技術(shù)學(xué)報. 2014(10)
[6]LLC諧振變換器效率優(yōu)化設(shè)計[J]. 胡海兵,王萬寶,孫文進,丁順,邢巖. 中國電機工程學(xué)報. 2013(18)
碩士論文
[1]LLC諧振變換器損耗分析與效率優(yōu)化[D]. 馮雪.北京交通大學(xué) 2017
本文編號:3254312
本文鏈接:http://sikaile.net/kejilunwen/dianlilw/3254312.html
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