高頻化、高功率密度和高效率，是DC/DC變換器的發(fā)展趨勢。傳統(tǒng)的硬開關(guān)變換器限制了開關(guān)頻率和功率密度的提高。移相全橋PWNZVSDC/DC變換器可以實現(xiàn)主開關(guān)管的ZVS，但滯后橋臂實現(xiàn)ZVS的負載范圍較小：整流二極管存在反向恢復問題，不利于效率的提高；輸入電壓較高時，變換器效率較低，不適合輸入電壓高和有掉電維持時間限制的高性能開關(guān)電源。LLC串聯(lián)諧振DC/DC變換器是直流變換器研究領(lǐng)域的熱點，可以較好的解決移相全橋PWMZVSDC/DC變換器存在的缺點。但該變換器工作過程較為復雜，難于設(shè)計和控制，目前尚處于研究階段。本文以LLC串聯(lián)諧振全橋DC/DC變換器作為研究內(nèi)容。以下是本文的主要研究工作：對LLC串聯(lián)諧振全橋DC/DC變換器的工作原理進行了詳細研究，利用基頻分量近似法建立了變換器的數(shù)學模型，確定了主開關(guān)管實現(xiàn)ZVS的條件，推導了邊界負載條件和邊界頻率，確定了變換器的穩(wěn)態(tài)工作區(qū)域，推導了輸入，輸出電壓和開關(guān)頻率以及負載的關(guān)系。仿真結(jié)果證明了理論分析的正確性。采用擴展描述函數(shù)法建立了變換器在開關(guān)頻率變化時的小信號模型，在小信號模型的基礎(chǔ)上分析了系統(tǒng)的穩(wěn)定性，根據(jù)動態(tài)性能的要求設(shè)計了控制器。仿真結(jié)果證明了理論分析的正確性。討論了一臺500m實驗樣機的主電路和控制電路設(shè)計問題，給出了設(shè)計步驟，可以給實際裝置的設(shè)計提供參考。最后給出了實驗波形和實驗數(shù)據(jù)。實驗結(jié)果驗證了理論分析的正確性。
標簽：
llc
串聯(lián)諧振
dc/dc變換器
上傳時間：
2022-07-21
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