交錯并聯(lián)llc諧振變換器的研究

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1、碩士學(xué)位論文交錯并聯(lián)LLC諧振變換器的研究RESEARCHONINTERLEAVEDLLCRESONANTCONVERTER趙舒博哈爾濱工業(yè)大學(xué)2015年6月國內(nèi)圖書分類號：TM46學(xué)校代碼：10213國際圖書分類號：621.3密級：公開工學(xué)碩士學(xué)位論文交錯并聯(lián)LLC諧振變換器的研究碩士研究生：趙舒博導(dǎo)師：王毅教授申請學(xué)位：工學(xué)碩士學(xué)科：電氣工程所在單位：深圳研究生院答辯日期：2015年6月授予學(xué)位單位：哈爾濱工業(yè)大學(xué)ClassifiedIndex:TM46U.D.C:621.3Dissertationforthe

2、MasterDegreeinEngineeringRESEARCHONINTERLEAVEDLLCRESONANTCONVERTERCandidate：ZhaoShuboSupervisor：Prof.WangYiAcademicDegreeAppliedfor：MasterofEngineeringSpeciality：ElectricalEngineeringAffiliation：ShenzhenGraduateschoolDateofDefence：June,2015Degree-Conferring-In

3、stitution：HarbinInstituteofTechnology哈爾濱工業(yè)大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文摘要LLC諧振變換器的軟開關(guān)特性使其工作在高開關(guān)頻率時(shí)依然具有良好的性能，因此在當(dāng)今電源高頻、小型化的趨勢下被廣泛應(yīng)用。當(dāng)變換器的開關(guān)頻率較低時(shí)，變壓器二次側(cè)整流管零電流關(guān)斷，同時(shí)也導(dǎo)致整流電流斷續(xù)，致使輸出電壓有較大紋波，需要大量電容并聯(lián)濾波，提高了成本。為改善這一問題，本文對兩路交錯并聯(lián)LLC諧振變換器進(jìn)行研究。交錯并聯(lián)后，兩路LLC經(jīng)整流管整流后的輸出電流疊加，保證了電流連續(xù)并降低了紋波，同時(shí)也提高了變換器

4、的功率密度。本文設(shè)計(jì)了一種交錯并聯(lián)LLC諧振變換器的均流方案。由于電路元件存在一定的參數(shù)誤差，使LLC電路在交錯并聯(lián)情況下兩個模塊流過電流不相等。在LLC穩(wěn)態(tài)等效模型的基礎(chǔ)上，調(diào)節(jié)諧振元件參數(shù)，分析了諧振元件參數(shù)改變對負(fù)載均流性能的影響。采用開關(guān)控制的電容（SwitchControlledCapacitor，SCC）串入一路LLC的諧振回路，該電容與原有諧振電容串聯(lián)，構(gòu)成等效諧振電容。設(shè)計(jì)了閉環(huán)系統(tǒng)的控制策略。該控制策略包括電壓環(huán)與均流電流環(huán)的設(shè)計(jì)。在LLC諧振變換器小信號模型的基礎(chǔ)上，得到開關(guān)頻率到輸出電壓的傳遞

5、函數(shù)并設(shè)計(jì)電壓環(huán)補(bǔ)償器，通過控制開關(guān)頻率調(diào)節(jié)輸出電壓。在軟件仿真的基礎(chǔ)上，得到SCC開關(guān)管導(dǎo)通角到LLC輸出電流的頻率特性，并設(shè)計(jì)電流環(huán)補(bǔ)償器，通過導(dǎo)通角調(diào)制等效諧振電容，實(shí)現(xiàn)了交錯并聯(lián)LLC的均流。進(jìn)行了系統(tǒng)的閉環(huán)仿真，對理論設(shè)計(jì)進(jìn)行驗(yàn)證。搭建了實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，完成了包括驅(qū)動電路、采樣電路等硬件電路的設(shè)計(jì)與DSP控制軟件設(shè)計(jì)，進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證并分析波形。該系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了LLC的交錯并聯(lián)與開關(guān)管的零電壓開通，具有良好的動態(tài)響應(yīng)性能與較小的電壓紋波。關(guān)鍵詞：數(shù)字控制；負(fù)載均流；交錯并聯(lián)；LLC諧振變換器-I-哈爾濱工業(yè)大學(xué)工學(xué)碩

6、士學(xué)位論文AbstractBenefitedfromthesoftswitchingcharacteristic,LLCresonantconverterhasgoodperformanceathighswitchingfrequency.ThereforeitiswidelyusedunderthetrendofMiniaturizationandhighfrequencyofpowersupply.Whentheconverterworksatlowerfrequency,rectifiersoftransfo

7、rmersecondarysideturnoffwithzerocurrent,whichcausethelargerippleofoutput.Thusmuchfiltercapacitorhighcostisnecessary.Toimprovethisproblem,two-phaseinterleavedLLCresonantconverterisresearchedinthisthesis.Afterinterleaved,theoutputcurrentoftwophaseisadded,whichen

8、suresContinuouscurrentandlowripple.Meanwhile,thePowerdensityofconverterisincreased.Inthisthesis,aloadsharingschemeofinterleavedLLCresonantconverterisdesigned.Duetothecircuitcompone