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《哈尔滨工业大学》 2015年
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交错并联LLC谐振变换器的研究

赵舒博  
【摘要】:LLC谐振变换器的软开关特性使其工作在高开关频率时依然具有良好的性能,因此在当今电源高频、小型化的趋势下被广泛应用。当变换器的开关频率较低时,变压器二次侧整流管零电流关断,同时也导致整流电流断续,致使输出电压有较大纹波,需要大量电容并联滤波,提高了成本。为改善这一问题,本文对两路交错并联LLC谐振变换器进行研究。交错并联后,两路LLC经整流管整流后的输出电流叠加,保证了电流连续并降低了纹波,同时也提高了变换器的功率密度。本文设计了一种交错并联LLC谐振变换器的均流方案。由于电路元件存在一定的参数误差,使LLC电路在交错并联情况下两个模块流过电流不相等。在LLC稳态等效模型的基础上,调节谐振元件参数,分析了谐振元件参数改变对负载均流性能的影响。采用开关控制的电容(Switch Controlled Capacitor,SCC)串入一路LLC的谐振回路,该电容与原有谐振电容串联,构成等效谐振电容。设计了闭环系统的控制策略。该控制策略包括电压环与均流电流环的设计。在LLC谐振变换器小信号模型的基础上,得到开关频率到输出电压的传递函数并设计电压环补偿器,通过控制开关频率调节输出电压。在软件仿真的基础上,得到SCC开关管导通角到LLC输出电流的频率特性,并设计电流环补偿器,通过导通角调制等效谐振电容,实现了交错并联LLC的均流。进行了系统的闭环仿真,对理论设计进行验证。搭建了实验系统,完成了包括驱动电路、采样电路等硬件电路的设计与DSP控制软件设计,进行了实验验证并分析波形。该系统实现了LLC的交错并联与开关管的零电压开通,具有良好的动态响应性能与较小的电压纹波。
【学位授予单位】:哈尔滨工业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2015
【分类号】:TM46

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【参考文献】
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