宽增益LLC谐振变换器的研究

发布时间：2021-01-11 03:42

　　LLC谐振变换器具有优良的软开关特性,在变频控制模式下,能够实现原边开关管的零电压开通以及副边整流二极管的零电流关断。因此,在新能源、电动汽车充电、特种电源等领域,LLC谐振变换器取得了越来越广泛的应用,但其输出增益范围在额定工作频率范围内较窄的缺点也越来越明显,不能很好地适应现在日益提高的工作要求。针对此问题,本文对现有的宽输出增益LLC谐振变换器方案进行了分析和改进,同时也提出了一种新的宽输出增益LLC谐振变换器方案。本文首先分析了采用变模式控制的全桥升压型LLC谐振变换器及其改进方案的工作特性以及电路中的各损耗占比情况,得出了在工作频率较高及输出较高电压情况下,电路中磁损以及均流电阻损耗占比较大的结论。针对这一问题,提出了采用变压器并串联与倍压整流电路相结合的LLC谐振变换器（PSVD LLC）改进方案,通过变压器并串联以及倍压整流电路共同的升压特性,大大减小了变压器原副边匝比,从而减小了变压器体积,降低了整体磁损。同时也利用了倍压整流电路在LLC谐振变换器中的自均压特性,消除了均压电阻,从而消除了其上的损耗。通过实验结果验证了改进方案对于电路整体效率提升的有效性。本文分析了采用... 

【文章来源】： 周嘉轩 浙江大学

【文章页数】：71 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

磁芯材料磁芯损耗与磁通密度关系曲线图[46]

浙江大学硕士学位论文宽增益全桥升压型LLC谐振变换器的改进17二极管流过的电流值。使用的整流二极管的型号为IDW20G120C5B，查找其数据手册，可以得到此型号的二极管的导通电流和导通电压关系曲线如图2.6所示。根据此关系曲线图，可以得到导通电流和导通电压的近似关系曲线表达式如（2.17）所示。__0.10.7diodeondiodeonVI(2.17)图2.6二极管导通电压与导通电流关系曲线因为已经得到了导通电压和导通电流之间的关系表达式（2.17），因此，可以根据公式（2.18）计算单个整流二极管的导通损耗，计算结果为单个整流二极管的导通损耗Pdiode_on_total为3.276W。____2diodeontotaldiodeondiodeonPVI(2.18)得到电路中的各项损耗后，可以得出如的电路中各项损耗占比的饼状图2.7。

浙江大学硕士学位论文宽增益全桥升压型LLC谐振变换器的改进28图2.15PSVDLLC谐振变换器开关管驱动电压及端电压波形图图2.16PSVDLLC谐振变换器谐振电流及桥臂中点电压波形图图2.17PSVDLLC谐振变换器副边整流二极管端电压及电流波形图以上三图2.15、2.16及2.17为PSVDLLC谐振变换器在输出功率为额定输出功率1kW，工作频率为额定工作频率200kHz的情况下的一些关键波形图，从这些关键波形图中可以看出，本文所提出的PSVDLLC谐振变换器，仍保留了LLC谐振变换器的优良软开关特性，实现了原边开关管的零电压开通，以及副边整流二极管的零电流关断，同时，正常工况下，谐振电流波形也和理论波形基本一致。

【参考文献】：
期刊论文
[1]应用于超宽输入范围的变拓扑LLC电路[J]. 廖政伟,张雪,尤伟,姚玮,吕征宇.  浙江大学学报(工学版). 2013(12)
[2]全桥LLC谐振变换器的混合式控制策略[J]. 李菊,阮新波.  电工技术学报. 2013(04)

硕士论文
[1]SiC MOSFET LLC谐振变换器移相控制特性分析[D]. 杜帅林.浙江大学 2016
[2]基于混合控制LLC谐振变换器的航空二次电源研究[D]. 陈骏杰.南京航空航天大学 2016
[3]LLC谐振变换器研究与设计[D]. 李进.武汉理工大学 2013
[4]LLC谐振变换器的设计[D]. 朱立泓.浙江大学 2006



本文编号：2970010