半橋LLC諧振變換器的控制環(huán)路設(shè)計(jì).pdf

1、隨著電力電子技術(shù)和功率半導(dǎo)體器件的飛速發(fā)展，開關(guān)變換器的工作頻率不斷提高。諧振變換器采用軟開關(guān)方式，相較于PWM變換器采用的硬開關(guān)方式，能有效地解決高工作頻率下低轉(zhuǎn)換效率的問題。但是，為實(shí)現(xiàn)軟開關(guān)而加入的諧振元件會(huì)使控制環(huán)路較難穩(wěn)定，因此諧振變換器的控制環(huán)路設(shè)計(jì)受到了國內(nèi)外研究者的重視。
　　本文首先研究了半橋LLC諧振變換器的工作原理，詳細(xì)分析了初級(jí)開關(guān)管的ZVS及次級(jí)整流二極管的ZCS軟開關(guān)過程。接著使用基波等效(FHA)的方

2、法簡化LLC諧振電路，利用Matlab軟件對(duì)其等效電路進(jìn)行了仿真，分析了穩(wěn)態(tài)特性。隨后給出了諧振槽諧振元件參數(shù)的設(shè)計(jì)步驟，并對(duì)參數(shù)進(jìn)行了完整設(shè)計(jì)。在此基礎(chǔ)上，對(duì)半橋LLC諧振變換器采用擴(kuò)展描述函數(shù)(EDF)的方法進(jìn)行了小信號(hào)建模，利用Matlab軟件仿真驗(yàn)證了小信號(hào)模型，根據(jù)小信號(hào)模型的動(dòng)態(tài)特性曲線，指導(dǎo)設(shè)計(jì)控制環(huán)路。最后利用PSIM軟件搭建了半橋LLC諧振變換器閉環(huán)系統(tǒng)，仿真分析了變換器的穩(wěn)態(tài)性能、動(dòng)態(tài)性能，并驗(yàn)證了控制環(huán)路設(shè)計(jì)的正確

3、性和有效性。
　　仿真驗(yàn)證表明:所設(shè)計(jì)的電壓環(huán)和電流環(huán)雙環(huán)控制的半橋LLC諧振變換器，控制環(huán)路的帶寬為10kHz～12kHz，相位裕度大于45°。在全負(fù)載范圍內(nèi)，實(shí)現(xiàn)了開關(guān)管和整流二極管的軟開關(guān)。負(fù)載由空載變?yōu)闈M載的響應(yīng)時(shí)間小于2.8ms、下沖電壓小于1.2％，由滿載變?yōu)榭蛰d的響應(yīng)時(shí)間小于2.9ms、過沖電壓小于1.2％。輸入電壓由420V變?yōu)?60V的響應(yīng)時(shí)間小于2.4ms、下沖電壓小于0.88％，由360V變?yōu)?20V的響應(yīng)時(shí)