半橋三電平LLC變換器研究.pdf

1、相比于硬開關(guān)電路，軟開關(guān)電路具有開關(guān)損耗小、電磁干擾低等優(yōu)點(diǎn)，保證了系統(tǒng)的可靠性與效率。在所有的軟開關(guān)電路拓?fù)渲校琇LC諧振變換器不需要添加任何輔助電路就能實(shí)現(xiàn)較寬的軟開關(guān)范圍，且功率密度高，是目前中大功率等級直流變換器中的主要拓?fù)渲?而半橋三電平結(jié)構(gòu)由于其功率開關(guān)管正常工作時(shí)承受電壓僅為直流母線電壓一半，因而廣泛應(yīng)用于電力電子變壓器、高壓直流輸電等領(lǐng)域。將上述兩者優(yōu)勢相結(jié)合得到的半橋三電平LLC變換器，既突破了功率器件在電壓等級上的

2、限制，又進(jìn)一步提高了變換器效率與功率密度，具有重要的研究價(jià)值。
　　本文以半橋三電平LLC變換器作為研究對象，主要進(jìn)行了以下具體工作:
　　(1)分別討論了半橋三電平LLC變換器在調(diào)頻控制和移相控制時(shí)的基本工作原理，并進(jìn)行了詳細(xì)的穩(wěn)態(tài)工作過程及換流分析。
　　(2)利用基波分析法對半橋三電平LLC變換器進(jìn)行建模，推導(dǎo)了變換器在調(diào)頻模式和移相模式下的增益表達(dá)式，并根據(jù)工作原理分析對比其在兩種工作模式下的軟開關(guān)與效率特性，

3、并在此基礎(chǔ)上提出一種通過作圖并利用解析限制條件的諧振腔參數(shù)設(shè)計(jì)方法。
　　(3)首先針對半橋三電平結(jié)構(gòu)帶來的中點(diǎn)平衡問題，提出了一種基于“單載波+雙沿觸發(fā)”調(diào)制模式的中點(diǎn)平衡數(shù)字控制方法，通過比較輸入側(cè)上下分壓電容電壓來改變調(diào)制波的修正量，從而實(shí)現(xiàn)對分壓電容電壓差的控制。隨后為了能夠滿足本文所設(shè)計(jì)電源的寬范圍輸出電壓要求，研究了一種混合式控制方法，將調(diào)頻控制與移相控制的優(yōu)勢結(jié)合在一起，在保證軟開關(guān)實(shí)現(xiàn)的前提下大大增加了電壓調(diào)節(jié)范圍