宽范围恒流输出谐振变换器研究

发布时间：2018-07-05 20:15

  本文选题：LLC谐振变换器 + LCC谐振变换器　； 参考：《南京航空航天大学》2015年硕士论文

【摘要】：随着现代电力电子技术的发展,人们对电源的效率和功率密度提出了更高的要求,软开关技术是提升电源效率和功率密度的最有效方案。软开关变换器又可分为软开关PWM变换器和谐振软变换器。本文研究对象为谐振软开关变换器,主要利用谐振回路中谐振电感、谐振电容等元件的谐振使得回路电压或电流周期性过零,为开关器件提供零电压或者零电流开关的条件。谐振变换器目前已得到国内外学者的广泛关注和研究。本文主要研究了谐振变换器中的LCC谐振变换器和LLC谐振变换器,分析了其增益特性及主要工作模态。针对宽范围恒流输出的应用场合设计了LCC谐振变换器和LLC谐振变换器的主要参数。对于LCC谐振变换器,重点研究了并联谐振电容Cp大小对轻载下变换器工作特性的影响;对于LLC谐振变换器,重点研究了LLC轻载下的增益失真的问题,并针对LLC谐振变换器的磁集成技术做了简要的理论和仿真分析。本文完成了LCC谐振变换器,LLC谐振变换器和磁集成LLC谐振变换器三台样机。最终实验结果表明,相对于LCC谐振变换器,LLC谐振变换器在不同输出电压下,全负载范围内都有良好的特性,尤其在输出轻载的情况下,且工作频率范围相对LCC谐振变换器大大缩小。磁集成技术的应用使得LLC谐振变换器功率密度进一步提高。文章最后分别对LCC谐振变换器和LLC谐振变换器进行了详细的损耗分析和计算,理论计算结果与实际测得效率十分接近。
[Abstract]:With the development of modern power electronics technology, people demand higher power efficiency and power density. Soft switching technology is the most effective scheme to improve power efficiency and power density. Soft switching converter can be divided into soft switching PWM converter and resonant soft converter. The research object of this paper is the resonant soft-switching converter. The resonant inductance and resonant capacitance in the resonant circuit are used to make the voltage or current of the circuit periodically cross zero, which provides the condition of zero-voltage or zero-current switch for the switching device. The resonant converter has been widely paid attention and studied by scholars at home and abroad. In this paper, the LCC resonant converter and the LLC resonant converter in the resonant converter are studied, and their gain characteristics and main operating modes are analyzed. The main parameters of LCC resonant converter and LLC resonant converter are designed for the application of wide range constant current output. For LCC resonant converter, the influence of the size of parallel resonant capacitor CP on the performance of the converter under light load is studied, and the gain distortion of LLC resonant converter under light load is studied. The magnetic integration technology of LLC resonant converter is analyzed in theory and simulation. In this paper, three prototypes of LCC resonant converter, LLC resonant converter and magnetically integrated LLC resonant converter are completed. The experimental results show that compared with the LCC resonant converter, the LLC resonant converter has good characteristics under different output voltages, especially in the case of light load output. The operating frequency range is much smaller than that of LCC resonant converter. With the application of magnetic integration technology, the power density of LLC resonant converter is further improved. Finally, the loss analysis and calculation of LCC resonant converter and LLC resonant converter are carried out in detail, and the theoretical calculation results are very close to the actual measured efficiency.
【学位授予单位】：南京航空航天大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TM46

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本文编号：2101619