宽输入电压范围的LLC谐振变换器的设计与实现
发布时间：2022-02-11 19:51
在光伏、风电以及储能设备与电动汽车充电桩等电力变换系统中,经常需要有源功率变换器能够在宽输入电压范围下工作,然而传统的LLC谐振变换器因为自身的增益特性局限等因素导致其难以适用于宽输入电压范围的应用场合,因此研究适应宽输入电压范围的LLC谐振变换器及其控制策略具有重要的现实意义与工程价值。为解决适应宽输入电压范围的问题,许多文献对传统LLC谐振变换器从电路结构到控制策略进行了研究,有的通过多级变换来提高LLC谐振变换器在宽输入电压范围内的适应性;有的通过改变原边电路结构来扩宽LLC谐振变换器的输入电压范围;还有的通过将变频控制策略和移相控制策略混合的办法来适应宽输入电压范围。这些方法或者大幅增加了成本与损耗、降低了系统效率,或者拓扑转换不平滑导致输出电压产生跳变,因此都未能很好地解决适应于宽输入电压范围的问题。本文在全桥LLC谐振变换器基础上,提出了一种通过调节频率和占空比来切换拓扑结构的混合控制策略,能够实现拓扑结构在全桥与半桥之间平滑切换和电压的稳定输出,使变换器既可以在宽输入电压范围下工作,同时也可以保持较高的工作效率。本文的主要内容安排如下:首先,本文阐述了该课题的研究背景与意...
【文章来源】：广东工业大学广东省
【文章页数】：77 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
LLC谐振网络拓扑结构图
图 1-2 复合式全桥三电平 LLC 谐振变换器Fig. 1-2 Composite full-bridge three-level LLC resonant converter]提出了一种三电平两半桥 LLC 谐振变换器，其拓扑结构由两个图 1-3 所示。在低输入电压的条件下，电路的工作模式为两电平电压为 Vin和 0；在高输入电压的条件下，电路的工作模式为三电电压为 Vin/2 和 0。因此，在高输入电压的条件下，降低了开关管扩宽了变换器的频率范围。通过这种多电平控制，电路能够工作的应用场合，但是在模式切换点处存在频率跳变的问题，同时在中点电压的不同而无法实现平滑切换，从而影响电路的工作。
图 1-2 复合式全桥三电平 LLC 谐振变换器Fig. 1-2 Composite full-bridge three-level LLC resonant converter0]提出了一种三电平两半桥 LLC 谐振变换器，其拓扑结构由两个图 1-3 所示。在低输入电压的条件下，电路的工作模式为两电平电压为 Vin和 0；在高输入电压的条件下，电路的工作模式为三电电压为 Vin/2 和 0。因此，在高输入电压的条件下，降低了开关管扩宽了变换器的频率范围。通过这种多电平控制，电路能够工作的应用场合，但是在模式切换点处存在频率跳变的问题，同时在中点电压的不同而无法实现平滑切换，从而影响电路的工作。
【参考文献】：
期刊论文
[1]A new variable-mode control strategy for LLC resonant converters operating in a wide input voltage range[J]. Hui-pin LIN,Xiao-guang JIN,Liang XIE,Jin HU,Zheng-yu LU. Frontiers of Information Technology & Electronic Engineering. 2017(03)
[2]宽输入LLC谐振变换器多电平控制策略[J]. 李浩昱,李振伟,赵雷,张继红. 电工技术学报. 2017(04)
[3]LLC谐振变换器的移相控制特性分析[J]. 杜帅林,贾晓宇,胡长生,徐德鸿. 电力电子技术. 2016(09)
[4]基于LLC谐振变换器的准单级式悬浮控制电源[J]. 马红波,刘文军,邱忠才,王建飞. 电工技术学报. 2014(S1)
[5]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)
[6]复合式全桥三电平LLC谐振变换器[J]. 金科,阮新波. 中国电机工程学报. 2006(03)
硕士论文
[1]1.5kW半桥LLC谐振DC/DC变换器的研究[D]. 闫大鹏.哈尔滨工业大学 2015
[2]光伏系统中LLC谐振变换器的研究[D]. 王晓昱.西南交通大学 2015
[3]LLC谐振变换器的研究[D]. 谢华林.华南理工大学 2010
[4]车载数字开关电源的研究与实现[D]. 郜登科.上海交通大学 2009
[5]5kW全桥软开关DC/DC电源[D]. 施贻蒙.浙江大学 2008
[6]LLC谐振变换器的设计[D]. 朱立泓.浙江大学 2006
本文编号：3620856
【文章来源】：广东工业大学广东省
【文章页数】：77 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
LLC谐振网络拓扑结构图
图 1-2 复合式全桥三电平 LLC 谐振变换器Fig. 1-2 Composite full-bridge three-level LLC resonant converter]提出了一种三电平两半桥 LLC 谐振变换器，其拓扑结构由两个图 1-3 所示。在低输入电压的条件下，电路的工作模式为两电平电压为 Vin和 0；在高输入电压的条件下，电路的工作模式为三电电压为 Vin/2 和 0。因此，在高输入电压的条件下，降低了开关管扩宽了变换器的频率范围。通过这种多电平控制，电路能够工作的应用场合，但是在模式切换点处存在频率跳变的问题，同时在中点电压的不同而无法实现平滑切换，从而影响电路的工作。
图 1-2 复合式全桥三电平 LLC 谐振变换器Fig. 1-2 Composite full-bridge three-level LLC resonant converter0]提出了一种三电平两半桥 LLC 谐振变换器，其拓扑结构由两个图 1-3 所示。在低输入电压的条件下，电路的工作模式为两电平电压为 Vin和 0；在高输入电压的条件下，电路的工作模式为三电电压为 Vin/2 和 0。因此，在高输入电压的条件下，降低了开关管扩宽了变换器的频率范围。通过这种多电平控制，电路能够工作的应用场合，但是在模式切换点处存在频率跳变的问题，同时在中点电压的不同而无法实现平滑切换，从而影响电路的工作。
【参考文献】：
期刊论文
[1]A new variable-mode control strategy for LLC resonant converters operating in a wide input voltage range[J]. Hui-pin LIN,Xiao-guang JIN,Liang XIE,Jin HU,Zheng-yu LU. Frontiers of Information Technology & Electronic Engineering. 2017(03)
[2]宽输入LLC谐振变换器多电平控制策略[J]. 李浩昱,李振伟,赵雷,张继红. 电工技术学报. 2017(04)
[3]LLC谐振变换器的移相控制特性分析[J]. 杜帅林,贾晓宇,胡长生,徐德鸿. 电力电子技术. 2016(09)
[4]基于LLC谐振变换器的准单级式悬浮控制电源[J]. 马红波,刘文军,邱忠才,王建飞. 电工技术学报. 2014(S1)
[5]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)
[6]复合式全桥三电平LLC谐振变换器[J]. 金科,阮新波. 中国电机工程学报. 2006(03)
硕士论文
[1]1.5kW半桥LLC谐振DC/DC变换器的研究[D]. 闫大鹏.哈尔滨工业大学 2015
[2]光伏系统中LLC谐振变换器的研究[D]. 王晓昱.西南交通大学 2015
[3]LLC谐振变换器的研究[D]. 谢华林.华南理工大学 2010
[4]车载数字开关电源的研究与实现[D]. 郜登科.上海交通大学 2009
[5]5kW全桥软开关DC/DC电源[D]. 施贻蒙.浙江大学 2008
[6]LLC谐振变换器的设计[D]. 朱立泓.浙江大学 2006
本文编号：3620856
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