一種寬輸入范圍的雙橋LLC諧振變換器研究.pdf

1、許多應(yīng)用場(chǎng)合都要求功率變換器工作在寬輸入電壓范圍條件下，這對(duì)功率變換器提出了更高的要求，需要其能夠在寬輸入電壓范圍內(nèi)高效工作。然而傳統(tǒng)的全橋或半橋LLC諧振變換器并不適用于寬輸入范圍應(yīng)用場(chǎng)合。
　　本文提出了一種新型的適用于寬輸入電壓范圍的定頻PWM雙橋LLC諧振變換器。雙橋LLC變換器可以看做是由半橋LLC變換器和全橋LLC變換器共同構(gòu)成。通過控制一個(gè)開關(guān)周期內(nèi)工作在全橋和半橋的工作時(shí)間比例來(lái)調(diào)節(jié)諧振槽輸入電壓，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)變換器

2、輸出電壓的控制。該變換器采用定頻PWM控制，能夠?qū)崿F(xiàn)兩倍的增益范圍，且開關(guān)頻率等于諧振頻率，利于磁性元器件的設(shè)計(jì)。不同于傳統(tǒng)的變頻LLC諧振變換器，雙橋LLC諧振變換器的品質(zhì)因數(shù)對(duì)增益范圍無(wú)影響。此外，變壓器勵(lì)磁電感值對(duì)電壓增益幾乎無(wú)影響，大大簡(jiǎn)化了磁性元件的選擇設(shè)計(jì)過程，并且可以通過取較大的勵(lì)磁電感值來(lái)減小導(dǎo)通損耗。該變換器在全輸入電壓和全負(fù)載變化范圍內(nèi)能夠?qū)崿F(xiàn)原邊開關(guān)管的ZVS開通和副邊二極管的ZCS關(guān)斷，減小開關(guān)損耗。
　　

3、文中首先介紹了雙橋LLC諧振變換器的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，分析了它所采用的調(diào)制策略，闡述了變換器的工作過程并進(jìn)行了相平面分析。然后計(jì)算了電壓增益，給出了變換器的電壓增益特性分析。通過增益特性對(duì)比，說(shuō)明了本文提出的新型雙橋LLC諧振變換器所具有的優(yōu)勢(shì)。隨后提出了采用混合調(diào)制策略進(jìn)一步拓寬輸入電壓范圍，并對(duì)相應(yīng)的調(diào)制策略進(jìn)行分析。之后對(duì)變換器進(jìn)行了ZVS分析和諧振參數(shù)分析，并結(jié)合上述分析進(jìn)行了諧振參數(shù)設(shè)計(jì)。最后搭建了一臺(tái)輸入電壓120V~240V、輸出