大功率LLC諧振變換器優(yōu)化研究.pdf

1、LLC諧振變換器具有效率高、功率密度大、EMI性能好等諸多優(yōu)點,在中小功率直流電源中的應用已經(jīng)相當廣泛,隨著其在大功率直流電源中的應用逐漸增多,很有必要對考慮寄生參數(shù)的大功率 LLC諧振變換器進行全面的分析與研究。本文主要研究內容如下:
　　針對LLC諧振變換器在大功率電源中的應用,確定了全橋開關網(wǎng)絡和全橋整流的電路架構,考慮寄生參數(shù)之后,建立了非理想變換器穩(wěn)態(tài)模型,采用基波分析法對電路各個器件承受的電壓、電流應力和功率損耗進行了

2、分析,得出了電壓增益的非理想特性,通過與理想變換器特性的對比,分析了各個寄生參數(shù)對于電壓增益和變換器效率的影響,給出了一種效率估計方法、優(yōu)化建議及相應設計方法。
　　對比分析了常見的電力電子變換器建模方法之后,選擇時域仿真法建立大功率非理想 LLC諧振變換器的開關電路模型,采用PSIM軟件平臺對理想變換器和非理想變換器進行開環(huán)頻率掃描,得出變換器在不同負載和工作頻率下的交流小信號特性,對比分析了寄生參數(shù)對于變換器交流小信號特性的影

3、響,依據(jù)變換器開環(huán)掃描結果和經(jīng)典控制理論,設計了控制器,并通過網(wǎng)絡分析儀進行頻率掃描,驗證了控制器的性能及時域仿真法在該應用場合下的可靠性。
　　完成了包括新型CLC輸出濾波器、輸出整流器、變壓器、諧振槽路和開關網(wǎng)絡在內的主功率電路設計和控制電路設計與調試,對變換器輸出的穩(wěn)態(tài)性能、動態(tài)性能和ZVS(Zero Voltage Switching)實現(xiàn)進行了實驗驗證,對CLC輸出濾波器的性能進行了仿真驗證,所得結果和理論分析結果一致,