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《浙江大学》 2015年
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基于谐振开关电容技术的自动均压LLC谐振变流器

罗清璟  
【摘要】:近年来,高电压高效率DC/DC变流器广泛应用于直流微网系统、现代通信电源、机车牵引和高压直流输电等领域。然而,由于材料特性和制造工艺等限制,现有的IGBT等功率器件难以实现高承受电压、高开关频率和低导通损耗的有机统一,严重影响了高输入电压变流场合的电气性能。如何从电路拓扑的角度实现创新,满足高输入电压、高开关频率、高功率密度和高变流可靠性的工业应用需求,是电力电子直流变换领域所面临的热点研究课题之一。本文提出一种基于谐振开关电容技术的自动均压LLC谐振变流器。变流器利用飞跨电容实现对输入电压的分压处理,把原边开关管的电压应力自动钳位在输入电压的一半,有利于变流器工作在高输入电压大功率的场合。输入电源经过飞跨电容的分压分流后连接到LLC谐振网络,利用LLC谐振变流器所具有的滞后功率因素特性实现原边开关管的软开关,减小开关损耗,提升变流器效率,并且利于实现高频化。此外,通过LLC谐振变流器所具有的频率增益特性,可以在较宽的范围内实现对变流器电压增益的调整。此外,本文提出的基于谐振开关电容技术的自动均压LLC谐振变流器所需的控制信号较为简单。最后,本文提出的电路可以推导至多级级联,从而应用于更高输入电压、更大降压比的应用场合。本文介绍该变流器的工作原理和电路特性,制作了一个500V-640V输入48V输出的1kW实验样机,并且验证了所提出的拓扑的有效性。
【学位授予单位】:浙江大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2015
【分类号】:TM46

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