LLC變換器軟開關(guān)特性及諧振參數(shù)優(yōu)化研究.pdf

1、高效率高功率密度是DC-DC變換器的重要指標(biāo)。提高開關(guān)頻率可以有效減小磁性元件的體積,但會(huì)帶來(lái)開關(guān)損耗的增大。軟開關(guān)技術(shù)可以在高頻下降低開關(guān)損耗,從而提高變換器效率。諧振變換器由于可以實(shí)現(xiàn)軟開關(guān),得到了廣泛關(guān)注,尤其是LLC諧振變換器,以其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、具有零電壓開通特性、易于磁集成、輸出功率大等優(yōu)點(diǎn),成為研究的熱點(diǎn)。
　　本文對(duì)LLC變換器不同諧振工作區(qū)域的特點(diǎn)進(jìn)行了分析,對(duì)其零電壓開通過(guò)程進(jìn)行了詳細(xì)的研究,從諧振電流為開關(guān)管結(jié)電容

2、放電的角度,提出了開關(guān)管要實(shí)現(xiàn)零電壓開通所必需的兩個(gè)條件,并在此基礎(chǔ)上對(duì)開關(guān)管零電壓開通和死區(qū)時(shí)間、負(fù)載的關(guān)系進(jìn)行了分析。
　　LLC的諧振參數(shù)設(shè)計(jì)是LLC變換器設(shè)計(jì)的重點(diǎn)與難點(diǎn),本文對(duì)LLC參數(shù)設(shè)計(jì)方法進(jìn)行了改進(jìn),采用解析+做圖+仿真三步法對(duì)LLC諧振參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。首先通過(guò)構(gòu)建解析函數(shù),初步求出電感系數(shù)K值和品質(zhì)因數(shù)Q值最優(yōu)值;然后利用MATLAB軟件做出直流電壓歸一化增益曲線,采用圖解法對(duì)解析結(jié)果進(jìn)行直觀的驗(yàn)證,明確了物理

3、意義;最后利用Saber仿真軟件對(duì)諧振參數(shù)進(jìn)行進(jìn)一步仿真優(yōu)化,修正了基波分析方法在參數(shù)設(shè)計(jì)中的誤差。之后針對(duì)寬電壓輸入,開環(huán)定頻運(yùn)行兩種不同的應(yīng)用條件對(duì)LLC參數(shù)設(shè)計(jì)方法進(jìn)行了拓展。
　　本文對(duì)LLC變換器的磁性元件設(shè)計(jì)進(jìn)行了探討,對(duì)比了分立磁性元件設(shè)計(jì)和磁集成結(jié)構(gòu)的優(yōu)缺點(diǎn)。本文研究了LLC變換器的三種過(guò)載保護(hù)方法:提高開關(guān)頻率、PWM控制和變頻控制相結(jié)合、采用分離電容式拓?fù)?。著重分析了三種方法對(duì)諧振電流的控制作用,總結(jié)了其工作特