大功率LLC諧振變換器優(yōu)化研究.pdf

1、LLC諧振變換器具有效率高、功率密度大、EMI性能好等諸多優(yōu)點(diǎn),在中小功率直流電源中的應(yīng)用已經(jīng)相當(dāng)廣泛,隨著其在大功率直流電源中的應(yīng)用逐漸增多,很有必要對(duì)考慮寄生參數(shù)的大功率 LLC諧振變換器進(jìn)行全面的分析與研究。本文主要研究?jī)?nèi)容如下:
　　針對(duì)LLC諧振變換器在大功率電源中的應(yīng)用,確定了全橋開(kāi)關(guān)網(wǎng)絡(luò)和全橋整流的電路架構(gòu),考慮寄生參數(shù)之后,建立了非理想變換器穩(wěn)態(tài)模型,采用基波分析法對(duì)電路各個(gè)器件承受的電壓、電流應(yīng)力和功率損耗進(jìn)行了

2、分析,得出了電壓增益的非理想特性,通過(guò)與理想變換器特性的對(duì)比,分析了各個(gè)寄生參數(shù)對(duì)于電壓增益和變換器效率的影響,給出了一種效率估計(jì)方法、優(yōu)化建議及相應(yīng)設(shè)計(jì)方法。
　　對(duì)比分析了常見(jiàn)的電力電子變換器建模方法之后,選擇時(shí)域仿真法建立大功率非理想 LLC諧振變換器的開(kāi)關(guān)電路模型,采用PSIM軟件平臺(tái)對(duì)理想變換器和非理想變換器進(jìn)行開(kāi)環(huán)頻率掃描,得出變換器在不同負(fù)載和工作頻率下的交流小信號(hào)特性,對(duì)比分析了寄生參數(shù)對(duì)于變換器交流小信號(hào)特性的影

3、響,依據(jù)變換器開(kāi)環(huán)掃描結(jié)果和經(jīng)典控制理論,設(shè)計(jì)了控制器,并通過(guò)網(wǎng)絡(luò)分析儀進(jìn)行頻率掃描,驗(yàn)證了控制器的性能及時(shí)域仿真法在該應(yīng)用場(chǎng)合下的可靠性。
　　完成了包括新型CLC輸出濾波器、輸出整流器、變壓器、諧振槽路和開(kāi)關(guān)網(wǎng)絡(luò)在內(nèi)的主功率電路設(shè)計(jì)和控制電路設(shè)計(jì)與調(diào)試,對(duì)變換器輸出的穩(wěn)態(tài)性能、動(dòng)態(tài)性能和ZVS(Zero Voltage Switching)實(shí)現(xiàn)進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,對(duì)CLC輸出濾波器的性能進(jìn)行了仿真驗(yàn)證,所得結(jié)果和理論分析結(jié)果一致,