基于DSP的三相LLC谐振式DC/DC变换器
发布时间：2021-06-17 22:05
LLC谐振变换器多以单相形式存在,具有较宽的输出范围,可在全负载范围内实现原边开关管的零电压开通,整体开关管损耗较低,可有助于提高电源效率和功率密度。但是单相LLC谐振变换器也存在纹波电流大、功率扩展能力偏弱等问题,影响电源结构和整体布局,降低功率密度。虽可采用两相LLC谐振电路交错并联的方式改善电流纹波,但实际效果有限且相间均流能力较弱。为此,本文针对三相LLC谐振变换器进行研究,以得到更小的输出纹波电流和相间均流能力。本文对三相LLC谐振变换器的拓扑进行了详细的分析,明确了三相LLC谐振变换器的工作原理,以此为基础利用基波分析法（FHA）得到三相LLC谐振变换器的稳态直流增益,分析了其稳态特性,确定了合适的谐振元件参数及工作频率范围。基于扩展函数描述法（EDF）,确定了三相LLC谐振变换器单相等效电路,结合单相电路状态方程和谐波平衡原理,建立了三相谐振变换器的大信号模型;对稳态工作点附近的小信号扰动变量进行线性化,进而得到了三相LLC等效电路的小信号模型及传递函数;在此基础上完成了环路补偿设计。搭建了三相LLC谐振变换器电压闭环和电流闭环仿真模型,通过三相LLC谐振变换器在不同工作...
【文章来源】：大连理工大学辽宁省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：77 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 课题研究背景及意义
1.2 三相LLC拓扑研究状况
1.3 本文研究内容
2 三相LLC拓扑原理及稳态稳态特性分析
2.1 三相LLC拓扑介绍及时序分析
2.2 三相LLC谐振变换器的稳态特性分析
2.3 三相LLC谐振变换器谐振参数设计
2.4 三相LLC谐振变换器稳态仿真分析
2.5 本章小结
3 三相LLC谐振变换器小信号建模及仿真验证
3.1 三相LLC谐振变换器建模
3.1.1 三相LLC建模方法概述
3.1.2 三相LLC小信号模型
3.2 补偿器设计
3.3 三相LLC谐振变换器闭环仿真分析
3.3.1 三相LLC闭环仿真系统设计
3.3.2 电压环闭环仿真
3.3.3 电流环闭环仿真
3.4 本章小结
4 三相LLC谐振变换器样机系统设计
4.1 系统硬件设计
4.1.1 功率开关器件选型
4.1.2 磁性元件设计
4.1.3 MOSFET驱动电路设计
4.1.4 采样信号调理电路
4.2 系统软件设计
4.2.1 主程序设计
4.2.2 中断程序设计
4.2.3 控制程序设计
4.2.4 PWM相关配置
4.3 本章小节
5 实验结果与分析
5.1 实验条件
5.2 实验结果
5.2.1 PWM驱动波形
5.2.2 f_s=f_r时实验波形
5.2.3 f_m
f_r时实验波形"> 5.2.4 f_s>f_r时实验波形
5.2.5 闭环动态实验结果
5.3 本章小结
结论
参考文献
附录A 小信号模型推导过程
附录B 实验实物图片
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于GaN HEMT的高效率、高功率密度LLC谐振变换器的设计[J]. 李媛,马红波,柯玉连. 电工电能新技术. 2018(10)
[2]新型三相交错并联LLC拓扑的分析[J]. 宋清亮. 今日电子. 2017(04)
[3]高效LLC谐振变换器设计与仿真[J]. 张振国,李志逢,曲菲. 电源技术. 2014(08)
[4]LLC谐振变换器交错并联技术研究[J]. 刘伟丽,柴玉华. 电源技术. 2012(01)
[5]数字DC/DC开关电源环路补偿器设计[J]. 王斌,黄建明. 计算机工程与应用. 2010(34)
硕士论文
[1]基于SiC器件的全桥LLC谐振变换器的研究与开发[D]. 冯腾.华南理工大学 2018
[2]输入串联输出并联LLC谐振变换器研究[D]. 彭子阳.哈尔滨工业大学 2018
[3]基于半桥LLC谐振变换器的电源适配器设计[D]. 陈少浩.广东工业大学 2018
[4]三相交错LLC谐振变换器的研究[D]. 苏逢.哈尔滨工业大学 2017
[5]航空DC/DC变换器短路及并联控制策略的研究[D]. 任永宏.南京航空航天大学 2017
[6]半桥LLC谐振变换器的控制环路设计[D]. 罗阳.东南大学 2017
[7]三相LLC谐振变换器的研究[D]. 夏炎.西南交通大学 2015
[8]基于全数字控制LLC谐振变换器的电动汽车电池充电器研究[D]. 刘一希.南京航空航天大学 2014
本文编号：3236008
【文章来源】：大连理工大学辽宁省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：77 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 课题研究背景及意义
1.2 三相LLC拓扑研究状况
1.3 本文研究内容
2 三相LLC拓扑原理及稳态稳态特性分析
2.1 三相LLC拓扑介绍及时序分析
2.2 三相LLC谐振变换器的稳态特性分析
2.3 三相LLC谐振变换器谐振参数设计
2.4 三相LLC谐振变换器稳态仿真分析
2.5 本章小结
3 三相LLC谐振变换器小信号建模及仿真验证
3.1 三相LLC谐振变换器建模
3.1.1 三相LLC建模方法概述
3.1.2 三相LLC小信号模型
3.2 补偿器设计
3.3 三相LLC谐振变换器闭环仿真分析
3.3.1 三相LLC闭环仿真系统设计
3.3.2 电压环闭环仿真
3.3.3 电流环闭环仿真
3.4 本章小结
4 三相LLC谐振变换器样机系统设计
4.1 系统硬件设计
4.1.1 功率开关器件选型
4.1.2 磁性元件设计
4.1.3 MOSFET驱动电路设计
4.1.4 采样信号调理电路
4.2 系统软件设计
4.2.1 主程序设计
4.2.2 中断程序设计
4.2.3 控制程序设计
4.2.4 PWM相关配置
4.3 本章小节
5 实验结果与分析
5.1 实验条件
5.2 实验结果
5.2.1 PWM驱动波形
5.2.2 f_s=f_r时实验波形
5.2.3 f_m
f_r时实验波形"> 5.2.4 f_s>f_r时实验波形
5.2.5 闭环动态实验结果
5.3 本章小结
结论
参考文献
附录A 小信号模型推导过程
附录B 实验实物图片
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于GaN HEMT的高效率、高功率密度LLC谐振变换器的设计[J]. 李媛,马红波,柯玉连. 电工电能新技术. 2018(10)
[2]新型三相交错并联LLC拓扑的分析[J]. 宋清亮. 今日电子. 2017(04)
[3]高效LLC谐振变换器设计与仿真[J]. 张振国,李志逢,曲菲. 电源技术. 2014(08)
[4]LLC谐振变换器交错并联技术研究[J]. 刘伟丽,柴玉华. 电源技术. 2012(01)
[5]数字DC/DC开关电源环路补偿器设计[J]. 王斌,黄建明. 计算机工程与应用. 2010(34)
硕士论文
[1]基于SiC器件的全桥LLC谐振变换器的研究与开发[D]. 冯腾.华南理工大学 2018
[2]输入串联输出并联LLC谐振变换器研究[D]. 彭子阳.哈尔滨工业大学 2018
[3]基于半桥LLC谐振变换器的电源适配器设计[D]. 陈少浩.广东工业大学 2018
[4]三相交错LLC谐振变换器的研究[D]. 苏逢.哈尔滨工业大学 2017
[5]航空DC/DC变换器短路及并联控制策略的研究[D]. 任永宏.南京航空航天大学 2017
[6]半桥LLC谐振变换器的控制环路设计[D]. 罗阳.东南大学 2017
[7]三相LLC谐振变换器的研究[D]. 夏炎.西南交通大学 2015
[8]基于全数字控制LLC谐振变换器的电动汽车电池充电器研究[D]. 刘一希.南京航空航天大学 2014
本文编号：3236008
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/dianlidianqilunwen/3236008.html
