【摘要】：基于LLC諧振電路的雙向DC-DC變換器相比于傳統(tǒng)的PWM變換器具有開關(guān)損耗低、工作頻率高、電磁干擾小以及體積小等優(yōu)點(diǎn)。所以本文提出了一種可應(yīng)用于電力電子變壓器隔離DC-DC模塊的對稱半橋三電平LLC諧振變換器結(jié)構(gòu),它可實(shí)現(xiàn)變壓、隔離和能量雙向傳輸?shù)裙δ?同時(shí)集合了三電平結(jié)構(gòu)和LLC諧振變換器的諸多優(yōu)勢,將成為未來的研究趨勢。本文研究了對稱半橋三電平LLC諧振變換器的工作原理,基于基波近似法得到了它的等效模型,并分析了其增益特性、阻抗特性和實(shí)現(xiàn)軟開關(guān)的多個(gè)條件。然后詳細(xì)分析了三電平LLC在三個(gè)不同狀態(tài)下的工作過程。為提高系統(tǒng)效率,系統(tǒng)可工作在諧振點(diǎn)區(qū)域,此時(shí)可實(shí)現(xiàn)原邊開關(guān)管的零電壓導(dǎo)通(Zero Voltage Switching,ZVS)和副邊二極管的零電流關(guān)斷(Zero Current Switching,ZCS)。另外,本文也根據(jù)增益特性詳細(xì)分析了諧振網(wǎng)絡(luò)參數(shù)的選型過程。本文詳細(xì)分析了 PFM和Burst PFM這兩種控制方式的工作原理,在重載時(shí)采用變頻(Pluse Frequency Modulation,PFM)控制方式實(shí)現(xiàn)輸出電壓的穩(wěn)壓控制,在輕載或空載時(shí)采用跳躍的(Burst Mode)變頻模式進(jìn)行控制,有利于實(shí)現(xiàn)全負(fù)載范圍的軟開關(guān),提高系統(tǒng)效率�；贛atlab/Simulink搭建了變頻控制的對稱半橋三電平LLC諧振變換器的仿真模型,分別仿真了實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)模型和工程樣機(jī)模型在下諧振、諧振點(diǎn)和上諧振三個(gè)工作狀態(tài)下的工作波形,驗(yàn)證了理論分析的正確性。論文給出了開關(guān)器件、驅(qū)動(dòng)電路和諧振網(wǎng)絡(luò)的選型、設(shè)計(jì)過程,搭建了一套基于SiC MOSFET功率為450W的三電平LLC諧振變換器實(shí)驗(yàn)樣機(jī),選用FPGA作為主控制器完成了控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì),實(shí)驗(yàn)結(jié)果驗(yàn)證了系統(tǒng)的正確性和可行性。
【學(xué)位授予單位】：西南交通大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：TM46

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本文編號：2580932