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1、碩士學位論文基于SEPIC電路的單級LLC諧振變換器研究RESEARCHONSINGLE-STAGELLCRESONANTCONVERTERBASEDONSEPICCIRCUIT孫佳偉哈爾濱工業(yè)大學2015年6月國內(nèi)圖書分類號：TM921學校代碼：10213國際圖書分類號：621.3密級：公開工程碩士學位論文基于SEPIC電路的單級LLC諧振變換器研究碩士研究生：孫佳偉導師：徐殿國申請學位：工程碩士學科：電氣工程所在單位：電氣工程及自動化學院答辯日期：2015年6月授予學位單位：哈爾濱工業(yè)大學ClassifiedIndex:T
2、M921U.D.C:621.3DissertationfortheMasterDegreeinEngineeringRESEARCHONSINGLE-STAGELLCRESONANTCONVERTERBASEDONSEPICCIRCUITCandidate：SunJiaweiSupervisor：XuDianguoAcademicDegreeAppliedfor：MasterofEngineeringSpeciality：ElectricalEngineeringAffiliation：SchoolofElectricalEn
3、gineeringandAutomationDateofDefence：June,2015Degree-Conferring-Institution：HarbinInstituteofTechnology哈爾濱工業(yè)大學工程碩士學位論文摘要LED作為新一代綠色光源，具有光效高、壽命長、響應(yīng)快等優(yōu)點，已經(jīng)廣泛應(yīng)用于路燈照明、汽車照明等領(lǐng)域。傳統(tǒng)的LED驅(qū)動為兩級式結(jié)構(gòu)，兩級結(jié)構(gòu)具有較高的PF和較低的THD值，但是存在器件多、體積大、控制較為復(fù)雜、成本較高等缺點。單級交直流變換器因其高可靠性、高功率密度而成為研究熱點。但是目前的單級
4、結(jié)構(gòu)大多工作在硬開關(guān)狀態(tài)，系統(tǒng)開關(guān)損耗較高，無法應(yīng)用在大功率LED驅(qū)動系統(tǒng)中。本文在拓撲集成約束條件下，通過集成Sepic電路的開關(guān)器件和LLC半橋諧振電路的開關(guān)器件，提出一種新型單級交直流變換器結(jié)構(gòu)。由于集成了兩級的開關(guān)器件，系統(tǒng)所用的器件較少，降低了系統(tǒng)成本并提高了系統(tǒng)可靠性。同時由于LLC諧振電路在系統(tǒng)集成后，仍具有軟開關(guān)特性，系統(tǒng)開關(guān)損耗較低，母線電壓較低，適合應(yīng)用在大功率LED驅(qū)動系統(tǒng)中。本文首先根據(jù)SSC集成理論實現(xiàn)了兩級變換器到單級變換器的集成變換，對單級結(jié)構(gòu)進行了模態(tài)分析，得出了單周期的典型波形。并以母線電壓為
5、中間變量，對所提變換器的Sepic單元和LLC單元進行了深入分析，給出了分析過程。其次對所提系統(tǒng)進行了優(yōu)化設(shè)計，包括前后單元典型器件的參數(shù)計算與設(shè)計，對輔助電源、驅(qū)動電路、采樣電路的設(shè)計等。接下來通過擴展描述函數(shù)方法，建立了LLC諧振電路的數(shù)學模型，提出了優(yōu)化的補償方式，并根據(jù)雙線性變換法提出系統(tǒng)的數(shù)字化控制策略。最后，在理論研究與分析的基礎(chǔ)上，對系統(tǒng)進行仿真，并繪制原理圖，搭建實驗平臺，進行實驗驗證。實驗結(jié)果表明，所提單級結(jié)構(gòu)能夠可靠實現(xiàn)功率因數(shù)校正功能，同時系統(tǒng)工作在軟開關(guān)狀態(tài)下，穩(wěn)態(tài)時效率高達92%。關(guān)鍵詞：Sepic；
6、LLC；PFC；軟開關(guān)；數(shù)字控制-I-哈爾濱工業(yè)大學工程碩士學位論文AbstractAsanewgenerationofgreenlightsource,LEDhasmanyadvantages,suchashighluminousefficiency,longworkinglifeandquickresponse.hasbeenwidelyusedinstreetlamps,automotivelightingandotherfields.TheconventionalLEDdrivesystemhasatwo-stagea
7、ctuatingstructure,andthiskindofstructurecanachievehigherPFandlowerTHD.Buttherearemanydrawbacks,suchasbigsize,complexcontrolmethodandhighcost.Therefore,researchonthesingle-stageconverterhasbecomethemainfocusofLEDdrivesystembecauseoflowercostandhigherreliability.Atpre
8、sent,thesingle-stageAC-DCconvertersmostlyworkinhardswitchingcondition,andtheswitchlossisrelativelylarge.Therefore,theycannotbeusedinthehig
