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《半橋llc諧振變換器的建模及仿真研》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫(kù)。
1、半橋LLC諧振變換器的建模及仿真研究吳張勇陳小鵬于建閣齊立鵬(浙江師范大學(xué)數(shù)理與信息工程學(xué)院金華321004)摘要:近些年來(lái),由于LLC諧振變換器具有開(kāi)關(guān)損耗小,功率密度高等優(yōu)點(diǎn)受到廣大工程師的青睞。本文介紹了半橋型LLC諧振變換器拓?fù)涞墓ぷ髟?,通過(guò)基波等效模型分析了電路的直流增益特性,利用Matlab軟件繪出了其直流增益曲線,并以此增益曲線為依據(jù)討論了各參數(shù)對(duì)LLC諧振變換器的影響,以24V/192W電源為例計(jì)算出了LLC諧振變換器的變壓器匝比、諧振電感、諧振電容和勵(lì)磁電感等參數(shù)。最后,我們用Saber軟件進(jìn)行仿真,通過(guò)更改一些參數(shù)的方法驗(yàn)證了上述理論分
2、析的正確性。關(guān)鍵詞:LLC諧振變換器;建模分析;高功率密度;Saber仿真中圖分類號(hào):N945.12文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:AModelingandSimulationAnalysisofHalf-bridgeLLCResonantConverterWUZhangyongCHENxiaopengYUjiangeQIlipeng(CollegeofMathematics,PhysicsandInformationEngineering,ZhejiangNormalUniversity,Jinhua321004,China)Abstract:Inrecentyears,th
3、eLLCresonantconverterwithasmallswitchingloss,highpowerdensityadvantageisfavoredbythemajorityofengineersofallages.Introductionwasmadetotheworkingprincipleoftopologyforthehalf-bridgeLLCresonantconverterinthispaper,throughfundamentalanalysisofthecircuitequivalentmodeloftheDCgaincharac
4、teristicsuseofMatlabsoftwareplotstheDCgaincurve,andasabasisfordiscussionofthevariousparametersontheimpactofLLCresonantconverter,forexampleto24V/192WcalculatetheLLCresonantconvertertransformerturnsratio,resonantinductor,resonantcapacitorandthemagnetizinginductanceandotherparameters.
5、Finally,weusetheSabersimulationsoftware,verifiedthecorrectnessofthetheoreticalanalysisbychangingtheparameters.Keywords:LLCresonantconverter;Modelingandanalysis;highpowerdensity;SaberSimulation0引言從技術(shù)上看,幾十年來(lái)推動(dòng)電力電子技術(shù)水平不斷提高的主要標(biāo)志是高頻化、高效率、高功率密度等[1]。為了增加功率密度,必須實(shí)現(xiàn)高頻化,即提高開(kāi)關(guān)頻率,但又要同時(shí)提高變換器的效率,
6、就必須減小開(kāi)關(guān)損耗,諧振變換器正是由于其開(kāi)關(guān)損耗小等優(yōu)點(diǎn)得到了廣泛的應(yīng)用。LLC諧振變換器理論上可實(shí)現(xiàn)初級(jí)開(kāi)關(guān)管零電壓開(kāi)通(ZVS),且關(guān)斷電流較小,次級(jí)整流管可實(shí)現(xiàn)零電流開(kāi)斷(ZCS)的特點(diǎn)[2],它既吸取串聯(lián)諧振變換器諧振槽路電流隨負(fù)載輕重而變化,輕載時(shí)效率較高的優(yōu)點(diǎn),又兼具并聯(lián)諧振變換器在空載下也能穩(wěn)定工作。因此,LLC諧振變換器是一種比較理想的諧振變換器拓?fù)?,?duì)其研究具有重要的理論意義和實(shí)用價(jià)值[3]。1原理概述項(xiàng)目來(lái)源:浙江省大學(xué)生科技創(chuàng)新活動(dòng)計(jì)劃(新苗人才計(jì)劃)(2011)資助半橋LLC諧振變換器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)如圖1所示,諧振回路由諧振電感(串聯(lián)電感)
7、和勵(lì)磁電感(并聯(lián)電感)以及一個(gè)諧振電容串聯(lián)組成,變換器由該三元件組成,也由此而得名。圖1半橋LLC諧振變換器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)LLC諧振變換器有兩個(gè)諧振頻率,一個(gè)是由和串聯(lián)諧振決定,此時(shí)并聯(lián)電感上的電壓被輸出電壓箝位,不參與諧振;另一個(gè)由、、和三者的并聯(lián)諧振決定。即:半橋LLC諧振變換器在一個(gè)周期內(nèi)可以分為6個(gè)工作模式,其中為串聯(lián)諧振電流,為并聯(lián)電感電流。工作模式1(t0~tl):t0時(shí)刻,諧振電感電流給開(kāi)關(guān)管S1的寄生電容放電,S1的漏源電壓開(kāi)始下降,當(dāng)降到零時(shí),S1的體二極管開(kāi)始導(dǎo)通,為S1的零電壓開(kāi)通提供了條件。此模式下整流二極管D1導(dǎo)通,并聯(lián)電感Lp上的電壓被
8、變壓器鉗位在n倍輸出電壓上,其中n為變換器匝比,因此