基于DSP的三相LLC諧振式DC/DC變換器
發(fā)布時(shí)間:2021-06-17 22:05
LLC諧振變換器多以單相形式存在,具有較寬的輸出范圍,可在全負(fù)載范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)原邊開關(guān)管的零電壓開通,整體開關(guān)管損耗較低,可有助于提高電源效率和功率密度。但是單相LLC諧振變換器也存在紋波電流大、功率擴(kuò)展能力偏弱等問題,影響電源結(jié)構(gòu)和整體布局,降低功率密度。雖可采用兩相LLC諧振電路交錯(cuò)并聯(lián)的方式改善電流紋波,但實(shí)際效果有限且相間均流能力較弱。為此,本文針對(duì)三相LLC諧振變換器進(jìn)行研究,以得到更小的輸出紋波電流和相間均流能力。本文對(duì)三相LLC諧振變換器的拓?fù)溥M(jìn)行了詳細(xì)的分析,明確了三相LLC諧振變換器的工作原理,以此為基礎(chǔ)利用基波分析法(FHA)得到三相LLC諧振變換器的穩(wěn)態(tài)直流增益,分析了其穩(wěn)態(tài)特性,確定了合適的諧振元件參數(shù)及工作頻率范圍;跀U(kuò)展函數(shù)描述法(EDF),確定了三相LLC諧振變換器單相等效電路,結(jié)合單相電路狀態(tài)方程和諧波平衡原理,建立了三相諧振變換器的大信號(hào)模型;對(duì)穩(wěn)態(tài)工作點(diǎn)附近的小信號(hào)擾動(dòng)變量進(jìn)行線性化,進(jìn)而得到了三相LLC等效電路的小信號(hào)模型及傳遞函數(shù);在此基礎(chǔ)上完成了環(huán)路補(bǔ)償設(shè)計(jì)。搭建了三相LLC諧振變換器電壓閉環(huán)和電流閉環(huán)仿真模型,通過(guò)三相LLC諧振變換器在不同工作...
【文章來(lái)源】:大連理工大學(xué)遼寧省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:77 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 課題研究背景及意義
1.2 三相LLC拓?fù)溲芯繝顩r
1.3 本文研究?jī)?nèi)容
2 三相LLC拓?fù)湓砑胺(wěn)態(tài)穩(wěn)態(tài)特性分析
2.1 三相LLC拓?fù)浣榻B及時(shí)序分析
2.2 三相LLC諧振變換器的穩(wěn)態(tài)特性分析
2.3 三相LLC諧振變換器諧振參數(shù)設(shè)計(jì)
2.4 三相LLC諧振變換器穩(wěn)態(tài)仿真分析
2.5 本章小結(jié)
3 三相LLC諧振變換器小信號(hào)建模及仿真驗(yàn)證
3.1 三相LLC諧振變換器建模
3.1.1 三相LLC建模方法概述
3.1.2 三相LLC小信號(hào)模型
3.2 補(bǔ)償器設(shè)計(jì)
3.3 三相LLC諧振變換器閉環(huán)仿真分析
3.3.1 三相LLC閉環(huán)仿真系統(tǒng)設(shè)計(jì)
3.3.2 電壓環(huán)閉環(huán)仿真
3.3.3 電流環(huán)閉環(huán)仿真
3.4 本章小結(jié)
4 三相LLC諧振變換器樣機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)
4.1 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)
4.1.1 功率開關(guān)器件選型
4.1.2 磁性元件設(shè)計(jì)
4.1.3 MOSFET驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)
4.1.4 采樣信號(hào)調(diào)理電路
4.2 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)
4.2.1 主程序設(shè)計(jì)
4.2.2 中斷程序設(shè)計(jì)
4.2.3 控制程序設(shè)計(jì)
4.2.4 PWM相關(guān)配置
4.3 本章小節(jié)
5 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析
5.1 實(shí)驗(yàn)條件
5.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果
5.2.1 PWM驅(qū)動(dòng)波形
5.2.2 f_s=f_r時(shí)實(shí)驗(yàn)波形
5.2.3 f_m
f_r時(shí)實(shí)驗(yàn)波形"> 5.2.4 f_s>f_r時(shí)實(shí)驗(yàn)波形
5.2.5 閉環(huán)動(dòng)態(tài)實(shí)驗(yàn)結(jié)果
5.3 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
附錄A 小信號(hào)模型推導(dǎo)過(guò)程
附錄B 實(shí)驗(yàn)實(shí)物圖片
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于GaN HEMT的高效率、高功率密度LLC諧振變換器的設(shè)計(jì)[J]. 李媛,馬紅波,柯玉連. 電工電能新技術(shù). 2018(10)
[2]新型三相交錯(cuò)并聯(lián)LLC拓?fù)涞姆治鯷J]. 宋清亮. 今日電子. 2017(04)
[3]高效LLC諧振變換器設(shè)計(jì)與仿真[J]. 張振國(guó),李志逢,曲菲. 電源技術(shù). 2014(08)
[4]LLC諧振變換器交錯(cuò)并聯(lián)技術(shù)研究[J]. 劉偉麗,柴玉華. 電源技術(shù). 2012(01)
[5]數(shù)字DC/DC開關(guān)電源環(huán)路補(bǔ)償器設(shè)計(jì)[J]. 王斌,黃建明. 計(jì)算機(jī)工程與應(yīng)用. 2010(34)
碩士論文
[1]基于SiC器件的全橋LLC諧振變換器的研究與開發(fā)[D]. 馮騰.華南理工大學(xué) 2018
[2]輸入串聯(lián)輸出并聯(lián)LLC諧振變換器研究[D]. 彭子陽(yáng).哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2018
[3]基于半橋LLC諧振變換器的電源適配器設(shè)計(jì)[D]. 陳少浩.廣東工業(yè)大學(xué) 2018
[4]三相交錯(cuò)LLC諧振變換器的研究[D]. 蘇逢.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2017
[5]航空DC/DC變換器短路及并聯(lián)控制策略的研究[D]. 任永宏.南京航空航天大學(xué) 2017
[6]半橋LLC諧振變換器的控制環(huán)路設(shè)計(jì)[D]. 羅陽(yáng).東南大學(xué) 2017
[7]三相LLC諧振變換器的研究[D]. 夏炎.西南交通大學(xué) 2015
[8]基于全數(shù)字控制LLC諧振變換器的電動(dòng)汽車電池充電器研究[D]. 劉一希.南京航空航天大學(xué) 2014
本文編號(hào):3236008
【文章來(lái)源】:大連理工大學(xué)遼寧省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:77 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 課題研究背景及意義
1.2 三相LLC拓?fù)溲芯繝顩r
1.3 本文研究?jī)?nèi)容
2 三相LLC拓?fù)湓砑胺(wěn)態(tài)穩(wěn)態(tài)特性分析
2.1 三相LLC拓?fù)浣榻B及時(shí)序分析
2.2 三相LLC諧振變換器的穩(wěn)態(tài)特性分析
2.3 三相LLC諧振變換器諧振參數(shù)設(shè)計(jì)
2.4 三相LLC諧振變換器穩(wěn)態(tài)仿真分析
2.5 本章小結(jié)
3 三相LLC諧振變換器小信號(hào)建模及仿真驗(yàn)證
3.1 三相LLC諧振變換器建模
3.1.1 三相LLC建模方法概述
3.1.2 三相LLC小信號(hào)模型
3.2 補(bǔ)償器設(shè)計(jì)
3.3 三相LLC諧振變換器閉環(huán)仿真分析
3.3.1 三相LLC閉環(huán)仿真系統(tǒng)設(shè)計(jì)
3.3.2 電壓環(huán)閉環(huán)仿真
3.3.3 電流環(huán)閉環(huán)仿真
3.4 本章小結(jié)
4 三相LLC諧振變換器樣機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)
4.1 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)
4.1.1 功率開關(guān)器件選型
4.1.2 磁性元件設(shè)計(jì)
4.1.3 MOSFET驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)
4.1.4 采樣信號(hào)調(diào)理電路
4.2 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)
4.2.1 主程序設(shè)計(jì)
4.2.2 中斷程序設(shè)計(jì)
4.2.3 控制程序設(shè)計(jì)
4.2.4 PWM相關(guān)配置
4.3 本章小節(jié)
5 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析
5.1 實(shí)驗(yàn)條件
5.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果
5.2.1 PWM驅(qū)動(dòng)波形
5.2.2 f_s=f_r時(shí)實(shí)驗(yàn)波形
5.2.3 f_m
f_r時(shí)實(shí)驗(yàn)波形"> 5.2.4 f_s>f_r時(shí)實(shí)驗(yàn)波形
5.2.5 閉環(huán)動(dòng)態(tài)實(shí)驗(yàn)結(jié)果
5.3 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
附錄A 小信號(hào)模型推導(dǎo)過(guò)程
附錄B 實(shí)驗(yàn)實(shí)物圖片
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于GaN HEMT的高效率、高功率密度LLC諧振變換器的設(shè)計(jì)[J]. 李媛,馬紅波,柯玉連. 電工電能新技術(shù). 2018(10)
[2]新型三相交錯(cuò)并聯(lián)LLC拓?fù)涞姆治鯷J]. 宋清亮. 今日電子. 2017(04)
[3]高效LLC諧振變換器設(shè)計(jì)與仿真[J]. 張振國(guó),李志逢,曲菲. 電源技術(shù). 2014(08)
[4]LLC諧振變換器交錯(cuò)并聯(lián)技術(shù)研究[J]. 劉偉麗,柴玉華. 電源技術(shù). 2012(01)
[5]數(shù)字DC/DC開關(guān)電源環(huán)路補(bǔ)償器設(shè)計(jì)[J]. 王斌,黃建明. 計(jì)算機(jī)工程與應(yīng)用. 2010(34)
碩士論文
[1]基于SiC器件的全橋LLC諧振變換器的研究與開發(fā)[D]. 馮騰.華南理工大學(xué) 2018
[2]輸入串聯(lián)輸出并聯(lián)LLC諧振變換器研究[D]. 彭子陽(yáng).哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2018
[3]基于半橋LLC諧振變換器的電源適配器設(shè)計(jì)[D]. 陳少浩.廣東工業(yè)大學(xué) 2018
[4]三相交錯(cuò)LLC諧振變換器的研究[D]. 蘇逢.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2017
[5]航空DC/DC變換器短路及并聯(lián)控制策略的研究[D]. 任永宏.南京航空航天大學(xué) 2017
[6]半橋LLC諧振變換器的控制環(huán)路設(shè)計(jì)[D]. 羅陽(yáng).東南大學(xué) 2017
[7]三相LLC諧振變換器的研究[D]. 夏炎.西南交通大學(xué) 2015
[8]基于全數(shù)字控制LLC諧振變換器的電動(dòng)汽車電池充電器研究[D]. 劉一希.南京航空航天大學(xué) 2014
本文編號(hào):3236008
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