LLC變流器優(yōu)化設(shè)計及其同步整流技術(shù)研究.pdf

1、LLC諧振變流器由于不需要外部輔助電路就能夠?qū)崿F(xiàn)原邊開關(guān)管的零電壓開關(guān)和副邊整流管的零電流開關(guān)，因此具有結(jié)構(gòu)簡單和高效率的優(yōu)點，近年來已被非常廣泛的應(yīng)用于前端DC/DC變換中。目前，電力電子產(chǎn)品發(fā)展的趨勢是高效率和高功率密度，LLC諧振變流器非常符合這方面的要求，逐漸被應(yīng)用到更多的應(yīng)用場合中，同時也面臨著這些新應(yīng)用場合下出現(xiàn)的優(yōu)化設(shè)計和同步整流方面的問題。
　　 高頻變壓器是LLC變流器中一個重要元件，本文首先應(yīng)用于對LLC變流

2、器的平面變壓器優(yōu)化設(shè)計進(jìn)行研究。與普通的變壓器不同，LLC諧振變流器中的變壓器同時實現(xiàn)了一個變壓器和一個電感的功能，導(dǎo)致變壓器原副邊電流并不是同相位的，這就引起一些額外的銅損。本文對繞組結(jié)構(gòu)和氣隙的影響分別進(jìn)行了分析，在損耗分析的基礎(chǔ)上討論提出了一些LLC諧振變流器中平面變壓器的優(yōu)化方法。在分析中，利用有限元分析(FEA)仿真工具為理論分析提供幫助，并制作了樣機(jī)來檢驗理論分析和仿真結(jié)果。
　　 LLC諧振變流器的容性開關(guān)問題對L

3、LC諧振變流器的可靠工作至關(guān)重要，該問題的產(chǎn)生與LLC諧振變流器的電路參數(shù)有關(guān)。本文對LLC諧振變流器在負(fù)載切換和高頻軟啟動的暫態(tài)過程出現(xiàn)容性開關(guān)的原理進(jìn)行了分析。結(jié)合電路仿真，說明了負(fù)載切換過程變流器工作點的變化規(guī)律，并提出了通過電路參數(shù)判定是否會在負(fù)載切換過程出現(xiàn)容性開關(guān)的方法。另外還通過數(shù)學(xué)計算得到了在高頻軟啟動過程保證感性開關(guān)的條件。通過仿真和實驗對理論分析和數(shù)學(xué)推導(dǎo)進(jìn)行了驗證。
　　 同步整流技術(shù)目前也是LLC諧振變流

4、器的一個重要研究方向。本文提出了一種新型的倍壓整流LLC諧振變流器電流型同步整流驅(qū)動方案。該驅(qū)動方案只需要一個單繞組的電流互感器(CT)來驅(qū)動副邊兩個同步整流管(SR)，并且能將電流互感器感應(yīng)電流回饋到輸出端，因此具有低損耗，結(jié)構(gòu)簡單的優(yōu)點。文中對驅(qū)動電路工作原理進(jìn)行了詳細(xì)分析，并說明了該驅(qū)動電路參數(shù)設(shè)計要點，通過設(shè)計制作一臺樣機(jī)驗證了文中理論分析和該方案的有效性。
　　 最后對本文各部分研究內(nèi)容和成果做了總結(jié)，并提出了進(jìn)一步改