本文關鍵詞： 三相三電平 LLC諧振直流變換器 變頻控制 定頻不對稱控制 軟開關　出處：《南京航空航天大學》2014年碩士論文　論文類型：學位論文

【摘要】：在中大功率直流變換場合，對于傳統(tǒng)的變換器如正激、半橋和全橋變換器，開關管的電壓應力和電流有效值高，限制了變換器功率的進一步提高。為了降低開關器件的功率定額及應力，有學者提出三相三電平PWM直流變換器，有效降低了開關管的電壓應力，減小了電流有效值。 LLC諧振變換器可在寬負載變化范圍內(nèi)實現(xiàn)開關管的零電壓開關和整流二極管的零電流開關，其副邊整流管電壓應力僅為輸出電壓，適用于高壓輸出、中大功率應用場合，其常用控制策略是變頻控制策略和定頻變占空比的控制策略。 為了結(jié)合上述兩種變換器的優(yōu)點，本文提出了具有簡易結(jié)構(gòu)的三相三電平LLC諧振直流變換器，該變換器的優(yōu)點是開關器件數(shù)量少，電路結(jié)構(gòu)簡潔；開關管電壓應力僅為輸入電壓一半，副邊整流管電壓應力僅為輸出電壓，適用于高壓輸入/輸出場合；副邊整流電流脈動頻率高于傳統(tǒng)單相直流變換器，可減小輸出濾波電容；采用變頻控制策略或者定頻不對稱控制策略，可在寬電壓和寬負載范圍內(nèi)實現(xiàn)開關管的零電壓開關和副邊整流管的零電流開關，提高變換器的效率。 本文詳細討論了變頻控制和定頻不對稱控制策略下三相三電平LLC諧振直流變換器的工作原理。在變頻控制策略下，應用基波分析法對變換器進行等效簡化和建模，分析變換器在不同工作區(qū)間的增益特性，確定理想工作區(qū)域，并進行詳細的參數(shù)設計。在定頻不對稱控制策略下，分析變換器的工作原理，并進行了仿真驗證。 最后，在實驗室搭建了一臺2kW的原理樣機，，對理論分析結(jié)果進行實驗驗證。實驗結(jié)果表明本文所提出的三相三電平LLC諧振直流變換器及其控制策略是可行的。
[Abstract]:In high power DC converter, to transform such as forward traditional, half bridge and full bridge converter, the voltage stress of the switches and the current effective value is high, limited to further improve the converter power. In order to reduce the quota and stress power switching devices, some scholars have put a three-phase three level PWM DC converter can reduce the voltage stress of the switches, reducing the current effective value.
LLC resonant converter can be in a wide load range and zero current switching tube zero voltage switch and rectifier diode switch, the secondary rectifier voltage stress is only applicable to the output voltage, high output voltage, high power applications, the common control strategy is frequency control strategy and constant frequency variable accounted for the control strategy is.
In order to combine the advantages of the two kinds of converter, is proposed in this paper has a simple structure of the three-phase three level LLC resonant DC-DC converter, advantages of this converter is a switching device number, the circuit structure is simple; the voltage stress of the switches is only half of the input voltage, the rectifier voltage stress is only the output voltage. Suitable for high voltage input / output applications; rectifier current ripple frequency is higher than the traditional single-phase DC converter can reduce the output filter capacitor; the frequency control strategy or the strategy of asymmetric control over a wide frequency, voltage and load range to achieve zero current switching zero voltage switching tube and secondary rectifier switch. To improve the efficiency of the converter.
This paper discusses in detail the frequency control and fixed frequency control strategy under asymmetric three-phase three level LLC resonant DC-DC converter working principle. In the frequency control strategy, the application of wavelet analysis method for equivalent simplification and modeling of the converter, analysis of converter in the gain characteristics of different working range, determine the ideal working area, and parameters detailed design. In the fixed frequency asymmetric control strategy, analysis of the working principle of the converter, which is validated by simulation.
Finally, a prototype of 2kW is built in the laboratory, and the theoretical analysis results are verified by experiments. The experimental results show that the three-phase three level LLC resonant DC converter and its control strategy proposed in this paper are feasible.

【學位授予單位】：南京航空航天大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2014
【分類號】：TM46

【共引文獻】

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本文編號：1518189