宽范围软开关LCC谐振变换器电路及控制策略研究

发布时间：2022-02-20 20:19

　　近年来,谐振变换器因软开关与低电磁干扰（Electro-Magnetic Interference,EMI）等特性受到学术界与工业界的青睐。谐振变换器主要采用基于脉冲频率调制（Pulse Frequency Modulation,PFM）的变频控制策略,具有控制实现简单、软开关范围宽、理论研究较为成熟等优点。已有研究成果表明变频控制谐振变换器存在开关频率变化范围宽、磁性元件利用率低等问题,增加了开关驱动电路与控制电路的成本、限制了谐振变换器的小型化发展。尽管基于脉冲宽度调制（Pulse Width Modulation,PWM）的谐振变换器控制策略开关频率固定,但失去了变频控制谐振变换器软开关范围宽的优点,限制了变换器效率的提升。近年来,随着非接触式传能等应用的发展,各类谐振变换器的混合控制策略得到了深入研究。虽然混合控制在实现谐振变换器宽范围软开关工作的同时有效降低了变换器开关频率变化范围,但现有混合控制策略均存在控制算法复杂、控制电路设计困难与控制器成本高等问题。针对以上问题,本文以LCC谐振变换器为主要研究对象,围绕电路结构、参数设计与控制策略,对变换器的开关频率变化范围、软开关... 

【文章来源】：西南交通大学四川省211工程院校教育部直属院校

【文章页数】：123 页

【学位级别】：博士

【文章目录】：
摘要
abstract
第1章 绪论
    1.1 论文研究背景及选题意义
    1.2 谐振变换器发展现状
        1.2.1 常用谐振变换器电路
        1.2.2 谐振变换器控制策略
        1.2.3 谐振变换器建模方法
    1.3 LCC谐振变换器特性
    1.4 LCC谐振变换器研究现状
    1.5 论文的主要工作
        1.5.1 章节安排
        1.5.2 主要创新
第2章 CCVM-DCVM边界模式定频LCC谐振变换器
    2.1 定频控制LCC谐振变换器
        2.1.1 工作原理
        2.1.2 工作模态分析
    2.2 基波近似分析法
        2.2.1 稳压条件
        2.2.2 软开关条件
    2.3 CCVM-DCVM边界模式
        2.3.1 CCVM模式与DCVM模式
        2.3.2 CCVM-DCVM边界模式运行条件
    2.4 CCVM-DCVM边界模式定频控制LCC谐振变换器参数设计
        2.4.1 参数设计原理
        2.4.2 参数设计步骤
    2.5 仿真及实验验证
        2.5.1 时域仿真
        2.5.2 实验验证
    2.6 本章小结
第3章 加入辅助网络的定频控制LCC谐振变换器
    3.1 加入有源辅助网络的定频控制LCC谐振变换器
        3.1.1 工作原理简介
        3.1.2 工作模态分析
    3.2 有源辅助网络参数设计
        3.2.1 工作区域划分
        3.2.2 参数设计步骤
    3.3 加入无源辅助网络的定频控制LCC谐振变换器
        3.3.1 工作原理简介
        3.3.2 工作模态分析
    3.4 无源辅助网络参数设计方法
        3.4.1 参数设计原理
        3.4.2 参数设计步骤
    3.5 实验验证
        3.5.1 有源辅助网络实验验证
        3.5.2 无源辅助网络实验验证
    3.6 本章小结
第4章 PWM-PFM混合控制LCC谐振变换器
    4.1 PWM-PFM混合控制LCC谐振变换器
        4.1.1 PWM-PFM混合控制原理
        4.1.2 PWM-PFM混合控制实现
    4.2 PWM-PFM混合控制LCC谐振变换器分析
        4.2.1 变换器模态分析
        4.2.2 稳压条件与临界软开关条件
        4.2.3 无功功率分析
    4.3 PWM-PFM混合控制LCC谐振变换器参数设计
        4.3.1 主电路参数设计
        4.3.2 控制电路参数设计
    4.4 仿真及实验验证
        4.4.1 仿真验证
        4.4.2 实验验证
    4.5 本章小结
第5章 双载波调制半桥LCC谐振变换器
    5.1 半桥谐振变换器变频/定频调制技术
        5.1.1 变频调制技术
        5.1.2 定频调制技术
    5.2 双载波调制技术
        5.2.1 双载波调制原理
        5.2.2 A类双载波调制技术
        5.2.3 B类双载波调制技术
    5.3 双载波调制半桥谐振变换器
        5.3.1 谐振变换器工作区域划分
        5.3.2 工作于感性区域的谐振变换器
        5.3.3 工作于容性区域的谐振变换器
    5.4 A类双载波调制半桥LCC谐振变换器参数设计
        5.4.1 参数设计原理
        5.4.2 参数设计步骤
    5.5 仿真及实验验证
        5.5.1 仿真验证
        5.5.2 实验验证
    5.6 本章小结
结论与展望
致谢
参考文献
攻读博士学位期间发表的论文及科研成果


【参考文献】：
期刊论文
[1]开关变换器调制与控制技术综述[J]. 周国华,许建平.  中国电机工程学报. 2014(06)
[2]控制型软开关变换器的实现策略[J]. 顾亦磊,陈世杰,吕征宇,钱照明.  中国电机工程学报. 2005(06)



本文编号：3635744