【摘要】：LLC諧振變換器可以在寬的輸入電壓范圍內(nèi)實現(xiàn)原邊開關(guān)的零電壓開通以及副邊整流二極管的零電壓關(guān)斷,能夠在變換器工作在高工作頻率時顯著降低變換器的能量損耗,因此在功率半導體器件日益高頻化的今天,越來越受到中外學者的關(guān)注。并且隨著技術(shù)的發(fā)展,人們對于LLC諧振變換器動態(tài)性能的要求也越來越高,而雙頻控制方式可以大幅提高變換器的動態(tài)響應(yīng)速度。因此,研究如何將雙頻控制方式應(yīng)用在LLC諧振變換器上具有重要的意義。本文首先研究了LLC半橋諧振變換器工作在兩個主要工作區(qū)域時的工作原理,以及開關(guān)管實現(xiàn)軟開關(guān)的工作過程。然后利用基波分析法(FHA)分析研究了LLC半橋諧振變換器的穩(wěn)態(tài)特性,并得到其直流增益與工作頻率,以及諧振腔電感比與品質(zhì)因數(shù)之間的函數(shù)關(guān)系。然后闡述了傳統(tǒng)LLC半橋諧振變換器雙頻控制的原理,以及傳統(tǒng)控制方式所帶來的低頻振蕩現(xiàn)象。為了減弱低頻振蕩現(xiàn)象,論文提出了一種改進型的雙頻控制方式,并闡述其原理。最后,利用PSIM搭建系統(tǒng)模型,通過仿真驗證了系統(tǒng)的可行性與正確性,并將其輸出波形與傳統(tǒng)的雙頻控制方式的輸出以及脈沖頻率控制方式下的輸出波形進行對比,驗證所設(shè)計的控制方式的先進性。仿真結(jié)構(gòu)表明:所設(shè)計的新型雙頻控制的LLC半橋諧振變換器在額定工作狀態(tài),即輸入電壓400V,負載為4.8Ω時,穩(wěn)定輸出24V,輸出電壓紋波為0.1V。在輸入電壓由360V變?yōu)?20V時,響應(yīng)時間為0.17ms,過沖電壓為100mV;輸入電壓由420V變?yōu)?60V時,響應(yīng)時間為0.1ms,過沖電壓為90mV。當負載由滿載切到10%負載時,響應(yīng)時間為0.6ms,過沖電壓為100mV;當負載由10%切到滿載時,相應(yīng)時間為1.3ms,過充電壓為220mV。本文所設(shè)計的新型雙頻控制LLC半橋諧振變換器在穩(wěn)態(tài)性能與動態(tài)響應(yīng)上均有良好的表現(xiàn),達到了設(shè)計指標要求。
【學位授予單位】：東南大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：TP273;TN624
【圖文】：

第一章 緒論第一章 緒論背景與意義的高速發(fā)展，消費者對于電子產(chǎn)品的需求也在此對電源產(chǎn)品而言，高效率與高功率密度是未因其電流與電壓會存在周期性的過零點，可以witch，ZCS）或者零電壓開關(guān)（Zero Voltage與高功率密度而提高開關(guān)頻率時，諧振變換器因而備受研究學者的重視與關(guān)注。圖 1-1 即為代表硬開關(guān)方式造成的開關(guān)能量損耗。

圖 1-1 硬開關(guān)電流電壓波形變換器中，已經(jīng)存在三種比較傳統(tǒng)的拓撲結(jié)構(gòu)，分別是串聯(lián)諧onant Converter，SRC）、并聯(lián)諧振變換器（Parallel Resonant Conve振變換器（Series-Parallel Resonant Converter，SPRC）[3]。然而三種諧振變換器均有其局限性。

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本文編號：2727322