從半橋LLC型變換器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)與工作原理分析入手,并采用基波分析法（FHA）對(duì)變換器進(jìn)行建模,得到變換器的直流增益、輸入阻抗和關(guān)鍵點(diǎn)電流公式,為后續(xù)的諧振參數(shù)優(yōu)化提供了數(shù)學(xué)依據(jù)�？紤]到LLC參數(shù)的選擇對(duì)變換器的效率有很大影響,采用混沌-布谷鳥搜索算法對(duì)勵(lì)磁電感和諧振電感的取值進(jìn)行優(yōu)化,優(yōu)化算法的目標(biāo)函數(shù)由關(guān)鍵點(diǎn)電流來構(gòu)建,得到諧振參數(shù)對(duì)變換器效率的優(yōu)選值。然后,通過損耗分析結(jié)合熱仿真的方法來分析高功率密度型變換器的發(fā)熱情況及參數(shù)優(yōu)化的合理性。最后,通過實(shí)驗(yàn)對(duì)相關(guān)結(jié)果進(jìn)行了驗(yàn)證。 

【文章來源】：電力電子技術(shù). 2020,54(07)北大核心CSCD

【文章頁數(shù)】：5 頁

【部分圖文】：

圖４可知，在一定范圍內(nèi)增大勵(lì)磁電感，可??

半橋ＬＬＣ型變換器參數(shù)優(yōu)化及功率密度分析??圖１?ＬＬＣ變換器的拓?fù)??Ｆｉｇ．?１?Ｔｏｐｏｌｏｇｙ?ｏｆ?ＬＬＣ?ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ??針對(duì)ＬＬＣ型變換器拓?fù)�，采用ＦＨＡ進(jìn)行建??模，得到圖２所示等效電路＇??圖２?ＬＬＣ變換器的等效ＦＨＡ??＇ｈｒｕ?…Ｕ??電路??Ｆｉｇ．?２?Ｅｑｕｉｖａｌｅｎｔ?ＦＨＡ?ｃｉｒｃｕｉｔ?ｏｆ?ＬＬＣ?ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ??為簡(jiǎn)化公式，進(jìn)行如下定義：諧振頻率／ｆ１／（２ｔｔ＿??ＶＩ＾Ｔ），特性阻抗?２。＝＾１７＾７＝２１７／４＝１／（２？，），??品質(zhì)因數(shù)?Ｗ）?（ｔｔ２／８）?（／Ｗ。２），??電感比尺ｓＺＪＬｍ歸一化開關(guān)頻率／？＝／ｙ／。??由相關(guān)文獻(xiàn)可得變換器直流電壓增益的具體??在虛曲線的左側(cè)輸入阻抗呈容性，在虛曲線的右??側(cè)輸入阻抗呈感性。輸入阻抗呈感性時(shí)，諧振電流??４滯后于諧振腔輸入電壓Ｕ／１Ｂ，此時(shí)ＭＯＳＦＥＴ可以??實(shí)現(xiàn)零電壓開通（ＺＶＳ）；輸入阻抗呈容性時(shí)乂超??前于在開關(guān)切換過程中ＭＯＳＦＥＴ的體二極管??反向恢復(fù)將引起嚴(yán)重的噪聲。由圖３可知，進(jìn)入容??性區(qū)間后，電壓增益斜率出現(xiàn)反向，輸出電壓會(huì)失??控。因此諧振變換器通常工作在輸入阻抗呈感性??的區(qū)域，在設(shè)計(jì)電路時(shí)應(yīng)注意最小工作頻率要適??當(dāng)高于峰值增益頻率。??由圖３可見，在輸入阻抗的感性區(qū)域（虛曲線??的右側(cè)），變換器的６？隨／？的增大而減校當(dāng)／？＝??１，即／，＝?乂時(shí)，無論＜？取何值，Ｇ？始終為１。由圖３??還可以看出，當(dāng)值下降（即負(fù)載加重）時(shí)，峰值??增益頻率逐漸向并聯(lián)諧振頻率／？靠近，峰值增益??隨之增大。由于諧振變換器的工作范圍受限于峰??值增益（運(yùn)行時(shí)變換器增益

半橋ＬＬＣ型變換器參數(shù)優(yōu)化及功率密度分析??圖１?ＬＬＣ變換器的拓?fù)??Ｆｉｇ．?１?Ｔｏｐｏｌｏｇｙ?ｏｆ?ＬＬＣ?ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ??針對(duì)ＬＬＣ型變換器拓?fù)�，采用ＦＨＡ進(jìn)行建??模，得到圖２所示等效電路＇??圖２?ＬＬＣ變換器的等效ＦＨＡ??＇ｈｒｕ?…Ｕ??電路??Ｆｉｇ．?２?Ｅｑｕｉｖａｌｅｎｔ?ＦＨＡ?ｃｉｒｃｕｉｔ?ｏｆ?ＬＬＣ?ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ??為簡(jiǎn)化公式，進(jìn)行如下定義：諧振頻率／ｆ１／（２ｔｔ＿??ＶＩ＾Ｔ），特性阻抗?２。＝＾１７＾７＝２１７／４＝１／（２？，），??品質(zhì)因數(shù)?Ｗ）?（ｔｔ２／８）?（／Ｗ。２），??電感比尺ｓＺＪＬｍ歸一化開關(guān)頻率／？＝／ｙ／。??由相關(guān)文獻(xiàn)可得變換器直流電壓增益的具體??在虛曲線的左側(cè)輸入阻抗呈容性，在虛曲線的右??側(cè)輸入阻抗呈感性。輸入阻抗呈感性時(shí)，諧振電流??４滯后于諧振腔輸入電壓Ｕ／１Ｂ，此時(shí)ＭＯＳＦＥＴ可以??實(shí)現(xiàn)零電壓開通（ＺＶＳ）；輸入阻抗呈容性時(shí)乂超??前于在開關(guān)切換過程中ＭＯＳＦＥＴ的體二極管??反向恢復(fù)將引起嚴(yán)重的噪聲。由圖３可知，進(jìn)入容??性區(qū)間后，電壓增益斜率出現(xiàn)反向，輸出電壓會(huì)失??控。因此諧振變換器通常工作在輸入阻抗呈感性??的區(qū)域，在設(shè)計(jì)電路時(shí)應(yīng)注意最小工作頻率要適??當(dāng)高于峰值增益頻率。??由圖３可見，在輸入阻抗的感性區(qū)域（虛曲線??的右側(cè)），變換器的６？隨／？的增大而減校當(dāng)／？＝??１，即／，＝?乂時(shí)，無論＜？取何值，Ｇ？始終為１。由圖３??還可以看出，當(dāng)值下降（即負(fù)載加重）時(shí)，峰值??增益頻率逐漸向并聯(lián)諧振頻率／？靠近，峰值增益??隨之增大。由于諧振變換器的工作范圍受限于峰??值增益（運(yùn)行時(shí)變換器增益

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]基于改進(jìn)CS算法優(yōu)化Elman-IOC神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的短期負(fù)荷預(yù)測(cè)[J]. 楊芳君,王耀力,王力波,常青.  電測(cè)與儀表. 2019(09)
[2]考慮最大輸出電壓和效率的LLC諧振變流器的設(shè)計(jì)方法[J]. 徐恒山,尹忠東,黃永章.  電工技術(shù)學(xué)報(bào). 2018(02)
[3]CLL諧振變換器諧振電路參數(shù)優(yōu)化設(shè)計(jì)[J]. 吳建雪,許建平,陳章勇.  電力自動(dòng)化設(shè)備. 2015(01)
[4]LLC諧振變換器效率優(yōu)化設(shè)計(jì)[J]. 胡海兵,王萬寶,孫文進(jìn),丁順,邢巖.  中國電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2013(18)
[5]一種改進(jìn)的LLC變換器諧振網(wǎng)絡(luò)參數(shù)設(shè)計(jì)方法[J]. 馬皓,祁豐.  中國電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2008(33)



本文編號(hào)：3330946