收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

基于THD算法的LLC变换谐振点自动跟踪方法的研究与实现

蒋思尧  
【摘要】:近年来,随着通信及数据产业的发展,对系统和设备的供电结构和电源产品的各项指标的要求也越来越高。中间母线变换器因其效率高、功率密度高、可靠性高、成本低以及系统升级容易等优点,已经成为分布式电源系统中发展最为迅速的一部分。目前,中间母线变换器所采用的拓扑中大多为稳压型DC/DC变换器,且主要以PWM控制下的拓扑为主。然而,其较大的开关损耗限制了频率的提高,从而限制了功率密度的提高。因此,人们开始青睐具有较小开关损耗的谐振变换器。由于LLC并联谐振变换器具有全负载范围内软开关、磁性元件易于集成和输入电压范围较宽等优点,而且其较高的开关频率,使能达到较高的功率密度,因此在电力电子行业内得到了广泛的关注,尤其是用作于中间母线变换器。对于一个LLC并联谐振变换器来说,为了获得最高的工作效率,理想的工作状态就是使其开关频率与谐振频率保持一致。在实际应用中,由于器件本身的参数误差和工作环境的变化,加之绝大多数的谐振变换器工作在开环条件下,使得在实际的变换器拓扑中工作开关频率往往与其设计谐振频率有一定的偏差。这种情况下,由于变换器难以达到理想的工作状态,因此造成了大量的功率损耗。 为了解决这一关键问题,本文对目前广泛使用的LLC并联谐振变换器拓扑以及传统开关频率控制方案进行了深入分析,并在此基础上提出了一种基于谐振电流总谐波失真算法的开关频率控制方案。在理论上,当开关频率工作在变换器的谐振频率时,LLC并联谐振变换器的原边谐振电流呈纯正弦波形态。基于这一显著特征,本文提出了一种闭环校正控制方法。该方法通过计算原边谐振电流的总谐波失真值,来控制谐振变换器的开关频率使失真度达到最小,从而实现了自动跟踪谐振频率以及提高LLC并联谐振变换器的工作效率的目的。 本文首先使用MATLAB的Simulink进行理论仿真,验证控制算法的准确性;然后把现有LLC并联谐振变换器和在FPGA开发板上搭建的控制平台连在一起,进行综合实验;并在实验过程中实时的与仿真结果进行对比,综合验证控制方案的准确性与可行性。通过仿真和实验的结果证明,基于谐振电流总谐波失真算法的开关频率控制方案能够有效的将开关频率锁定在LLC并联谐振变换器实际的谐振频率点上。 通过研究表明,这是一种行之有效的自动控制LLC并联谐振变换器的方法。通过使用这种方法,可以在不增加大量其它元器件的基础上提高其效率,对之后电源产品的升级有一定的帮助。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 张文利 ,彭燕昌 ,孙广平 ,严萍 ,张适昌;高压开关电源的研制[J];高电压技术;2002年11期
2 王超;刘志刚;余明峰;沈茂盛;;谐振变换器在电子模拟功率负载中的应用[J];电气传动自动化;2006年05期
3 王超;刘志刚;余明峰;沈茂盛;;谐振变换器在电子模拟功率负载中的应用[J];电气自动化;2007年01期
4 朱瑞;开关电源新技术动态[J];微电子学;1994年02期
5 陈鸣;兰中文;吴鸿大;陈盛明;白德鹏;;LLC谐振变换器的原理与设计[J];实验科学与技术;2006年05期
6 梅纯;;高效率谐振型开关电容变换器[J];电源技术应用;2007年03期
7 吴俊娟;孙孝峰;邬伟扬;;基于描述函数法的谐振变换器自持振荡研究[J];电力电子技术;2011年02期
8 赵卫东;黄锐;冯德仁;;新型高压直流电源的研制[J];电源技术;2011年07期
9 张超;管松敏;陈乾宏;;适于航空高压直流供电的1kW LLC全桥变换器[J];电力电子技术;2011年06期
10 张祖勋;谢兴菊;王志强;;低压大电流LCC谐振变换器研究[J];电力电子技术;2010年03期
11 原田耕介 ,庄山正仁 ,顾文建 ,蔡宣三;电源装置的高频化及小形薄形化的若干问题[J];电气应用;1991年01期
12 刘大庆;师宇杰;;一种新的LLC倍压谐振变换器参数设计方法[J];信息工程大学学报;2010年04期
13 丁道宏,杨东平;串联输出DC/DC谐振变换器的稳态分析[J];航空学报;1996年01期
14 崔建;陈宝林;;一种E类驱动单级式电子镇流器的仿真研究[J];通信电源技术;2008年01期
15 李新平;;半桥型LLC谐振变换器的分析与设计[J];湘潭师范学院学报(自然科学版);2008年01期
16 徐勤超;王春芳;李从洋;;LLC谐振式磁控管供电电源的研究[J];电力电子技术;2010年10期
17 杜松林;王瑾;;半桥LLC谐振变换器分析与设计[J];广东电力;2011年06期
18 尹鹏;常春贺;鞠志忠;;LLC谐振变换器参数优化方法的研究[J];空军雷达学院学报;2009年01期
19 刘泉海,韦力,张小洁;电感应热水机组的谐振变换器研制[J];电工电能新技术;2005年03期
20 陆治国;余昌斌;;新型LLC谐振变换器的分析与设计[J];电气应用;2008年01期
中国重要会议论文全文数据库 前4条
1 柯焕林;党红文;李小钢;邱忠义;高增雪;李和;;基于LCC谐振的X射线高压电源研制[A];全国冶金自动化信息网2009年会论文集[C];2009年
2 李建兵;牛忠霞;周东方;师宇杰;;并联谐振倍压变换器分析[A];2006中国电工技术学会电力电子学会第十届学术年会论文摘要集[C];2006年
3 李汉巧;聂一雄;;无接触功率传输的功率发送单元设计[A];武汉(南方九省)电工理论学会第22届学术年会、河南省电工技术学会年会论文集[C];2010年
4 袁有臣;吕永东;童刚;;谐振软开关同步Buck变换器的数字控制系统研究[A];中国自动化学会控制理论专业委员会D卷[C];2011年
中国博士学位论文全文数据库 前4条
1 张治国;具有电容输出滤波器谐振变换器的研究[D];华南理工大学;2012年
2 马红波;单相离线式高亮度LED照明驱动的研究与设计[D];西南交通大学;2012年
3 刘志刚;电缆检测用高压发生器的拓扑及控制策略研究[D];大连理工大学;2013年
4 袁臣虎;开关电源DC/DC变换器电路参数及新拓扑研究[D];天津大学;2012年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 吴昊;串联型双输入非接触谐振变换器的研究[D];南京航空航天大学;2012年
2 张弛;应用于薄膜表面处理的电压源与电流源谐振变换器的对比研究[D];浙江大学;2014年
3 孙鹏;基于并联谐振变换器的长脉冲调制器研究[D];西南交通大学;2014年
4 蒋思尧;基于THD算法的LLC变换谐振点自动跟踪方法的研究与实现[D];山东大学;2014年
5 蒋磊磊;电动汽车应急充电用非接触双向谐振变换器的研究[D];南京航空航天大学;2013年
6 王伟萍;复杂开关型谐振变换器动态建模方法研究[D];解放军信息工程大学;2009年
7 范国柱;基于ADP1053LLC数字电源的研究[D];华南理工大学;2012年
8 曹玲玲;自激式非接触谐振变换器的初步研究[D];南京航空航天大学;2011年
9 赵慧超;双向LLC谐振变换器的设计[D];华北电力大学;2013年
10 熊吉;基于L6599的LLC半桥多谐振变换器的研制[D];南京理工大学;2013年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978