基于THD算法的LLC變換諧振點(diǎn)自動(dòng)跟蹤方法的研究與實(shí)現(xiàn).pdf

1、近年來(lái)，隨著通信及數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，對(duì)系統(tǒng)和設(shè)備的供電結(jié)構(gòu)和電源產(chǎn)品的各項(xiàng)指標(biāo)的要求也越來(lái)越高。中間母線變換器因其效率高、功率密度高、可靠性高、成本低以及系統(tǒng)升級(jí)容易等優(yōu)點(diǎn)，已經(jīng)成為分布式電源系統(tǒng)中發(fā)展最為迅速的一部分。目前，中間母線變換器所采用的拓?fù)渲写蠖酁榉€(wěn)壓型DC/DC變換器，且主要以PWM控制下的拓?fù)錇橹鳌Ｈ欢?，其較大的開(kāi)關(guān)損耗限制了頻率的提高，從而限制了功率密度的提高。因此，人們開(kāi)始青睞具有較小開(kāi)關(guān)損耗的諧振變換器。由于LLC并

2、聯(lián)諧振變換器具有全負(fù)載范圍內(nèi)軟開(kāi)關(guān)、磁性元件易于集成和輸入電壓范圍較寬等優(yōu)點(diǎn)，而且其較高的開(kāi)關(guān)頻率，使能達(dá)到較高的功率密度，因此在電力電子行業(yè)內(nèi)得到了廣泛的關(guān)注，尤其是用作于中間母線變換器。對(duì)于一個(gè)LLC并聯(lián)諧振變換器來(lái)說(shuō)，為了獲得最高的工作效率，理想的工作狀態(tài)就是使其開(kāi)關(guān)頻率與諧振頻率保持一致。在實(shí)際應(yīng)用中，由于器件本身的參數(shù)誤差和工作環(huán)境的變化，加之絕大多數(shù)的諧振變換器工作在開(kāi)環(huán)條件下，使得在實(shí)際的變換器拓?fù)渲泄ぷ鏖_(kāi)關(guān)頻率往往與其設(shè)

3、計(jì)諧振頻率有一定的偏差。這種情況下，由于變換器難以達(dá)到理想的工作狀態(tài)，因此造成了大量的功率損耗。
　　為了解決這一關(guān)鍵問(wèn)題，本文對(duì)目前廣泛使用的LLC并聯(lián)諧振變換器拓?fù)湟约皞鹘y(tǒng)開(kāi)關(guān)頻率控制方案進(jìn)行了深入分析，并在此基礎(chǔ)上提出了一種基于諧振電流總諧波失真算法的開(kāi)關(guān)頻率控制方案。在理論上，當(dāng)開(kāi)關(guān)頻率工作在變換器的諧振頻率時(shí)，LLC并聯(lián)諧振變換器的原邊諧振電流呈純正弦波形態(tài)?；谶@一顯著特征，本文提出了一種閉環(huán)校正控制方法。該方法通過(guò)計(jì)

4、算原邊諧振電流的總諧波失真值，來(lái)控制諧振變換器的開(kāi)關(guān)頻率使失真度達(dá)到最小，從而實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)跟蹤諧振頻率以及提高LLC并聯(lián)諧振變換器的工作效率的目的。
　　本文首先使用MATLAB的Simulink進(jìn)行理論仿真，驗(yàn)證控制算法的準(zhǔn)確性;然后把現(xiàn)有LLC并聯(lián)諧振變換器和在FPGA開(kāi)發(fā)板上搭建的控制平臺(tái)連在一起，進(jìn)行綜合實(shí)驗(yàn);并在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中實(shí)時(shí)的與仿真結(jié)果進(jìn)行對(duì)比，綜合驗(yàn)證控制方案的準(zhǔn)確性與可行性。通過(guò)仿真和實(shí)驗(yàn)的結(jié)果證明，基于諧振電流總諧