LLC變換器軟開關(guān)特性及諧振參數(shù)優(yōu)化研究.pdf

1、高效率高功率密度是DC-DC變換器的重要指標(biāo)。提高開關(guān)頻率可以有效減小磁性元件的體積,但會帶來開關(guān)損耗的增大。軟開關(guān)技術(shù)可以在高頻下降低開關(guān)損耗,從而提高變換器效率。諧振變換器由于可以實現(xiàn)軟開關(guān),得到了廣泛關(guān)注,尤其是LLC諧振變換器,以其結(jié)構(gòu)簡單、具有零電壓開通特性、易于磁集成、輸出功率大等優(yōu)點,成為研究的熱點。
　　本文對LLC變換器不同諧振工作區(qū)域的特點進(jìn)行了分析,對其零電壓開通過程進(jìn)行了詳細(xì)的研究,從諧振電流為開關(guān)管結(jié)電容

2、放電的角度,提出了開關(guān)管要實現(xiàn)零電壓開通所必需的兩個條件,并在此基礎(chǔ)上對開關(guān)管零電壓開通和死區(qū)時間、負(fù)載的關(guān)系進(jìn)行了分析。
　　LLC的諧振參數(shù)設(shè)計是LLC變換器設(shè)計的重點與難點,本文對LLC參數(shù)設(shè)計方法進(jìn)行了改進(jìn),采用解析+做圖+仿真三步法對LLC諧振參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計。首先通過構(gòu)建解析函數(shù),初步求出電感系數(shù)K值和品質(zhì)因數(shù)Q值最優(yōu)值;然后利用MATLAB軟件做出直流電壓歸一化增益曲線,采用圖解法對解析結(jié)果進(jìn)行直觀的驗證,明確了物理

3、意義;最后利用Saber仿真軟件對諧振參數(shù)進(jìn)行進(jìn)一步仿真優(yōu)化,修正了基波分析方法在參數(shù)設(shè)計中的誤差。之后針對寬電壓輸入,開環(huán)定頻運行兩種不同的應(yīng)用條件對LLC參數(shù)設(shè)計方法進(jìn)行了拓展。
　　本文對LLC變換器的磁性元件設(shè)計進(jìn)行了探討,對比了分立磁性元件設(shè)計和磁集成結(jié)構(gòu)的優(yōu)缺點。本文研究了LLC變換器的三種過載保護(hù)方法:提高開關(guān)頻率、PWM控制和變頻控制相結(jié)合、采用分離電容式拓?fù)?。著重分析了三種方法對諧振電流的控制作用,總結(jié)了其工作特