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1、LLC串聯(lián)諧振拓樸及控制10/5/20211介紹LLC串聯(lián)諧振拓樸及控制研究背景LLC串聯(lián)諧振拓樸及控制的預(yù)研情況LLC串聯(lián)諧振電路與移相全橋電路對(duì)比10/5/20212主要內(nèi)容1LC串聯(lián)諧振基本原理介紹2LLC串聯(lián)諧振基本原理介紹3LLC串聯(lián)諧振拓樸實(shí)驗(yàn)總結(jié)4LLC串聯(lián)諧振控制技術(shù)10/5/202131LC串聯(lián)諧振基本原理介紹LC串聯(lián)諧振變換器LC串聯(lián)諧振等效電路模型LC串聯(lián)諧振電路電壓傳輸比工作條件10/5/20214LC串聯(lián)諧振變換器10/5/20215LC串聯(lián)諧振等效電路模型10/5/20216LC串聯(lián)諧振電路電壓傳輸比110/5/20217LC串聯(lián)諧振電路電壓傳輸
2、比210/5/20218工作條件工作頻率高于諧振頻率原邊開(kāi)關(guān)管自然形成ZVS開(kāi)關(guān)付邊二極管介于硬關(guān)斷和ZCS關(guān)斷之間變壓器輸出電流為正弦波,無(wú)須輸出電感存在空載穩(wěn)壓?jiǎn)栴}10/5/202192LLC串聯(lián)諧振基本原理介紹LLC串聯(lián)諧振變換器工作波形LLC串聯(lián)諧振電路電壓傳輸比工作條件10/5/202110LLC串聯(lián)諧振變換器10/5/202111工作波形10/5/202112LLC串聯(lián)諧振電路電壓傳輸比10/5/202113電壓傳輸比10/5/202114LLC串聯(lián)諧振優(yōu)點(diǎn)10/5/2021153LLC串聯(lián)諧振拓樸實(shí)驗(yàn)總結(jié)1主電路拓樸方案(見(jiàn)電路圖)2電路性能指標(biāo)(見(jiàn)報(bào)告)10
3、/5/202116實(shí)驗(yàn)問(wèn)題分析諧振參數(shù)的確定與優(yōu)化輸出濾波問(wèn)題諧振器件布局問(wèn)題諧振電感的集膚效應(yīng)和接近效應(yīng)問(wèn)題空載問(wèn)題10/5/202117諧振參數(shù)的確定與優(yōu)化主電路要確定的幾個(gè)參數(shù)1諧振頻率f02品質(zhì)因數(shù)Q3電感比率Lr/Lp4變壓器匝比N上述幾個(gè)參數(shù)互相影響,要從ZVS條件,頻率變化范圍,電壓額度,導(dǎo)通損耗幾個(gè)方面考慮折衷10/5/202118輸出濾波問(wèn)題付邊存在較大的紋波電流約24A,僅靠高頻電容濾波不可取,又會(huì)造成電解電容紋波電流太大,可增加一級(jí)小的LC濾波器來(lái)滿(mǎn)足輸出電壓紋波要求和電容紋波電流要求10/5/202119諧振器件布局問(wèn)題10/5/202120諧振電感
4、的集膚效應(yīng)和接近效應(yīng)問(wèn)題由于工作頻率接近200K,同時(shí)諧振電感氣隙較長(zhǎng),造成集膚效應(yīng)和接近效應(yīng)對(duì)電感影響很大解決方法:1采用絲包線(xiàn)繞制2選用Ae大,Aw小的磁芯減少匝數(shù)10/5/202121空載問(wèn)題當(dāng)輕載時(shí),流過(guò)輸出二極管電流較小,由于變壓器分布電容的影響,造成付邊二極管關(guān)斷,從而使變頻調(diào)制存在拐點(diǎn),并不能靠調(diào)頻來(lái)解決;同時(shí),拐點(diǎn)產(chǎn)生與頻率無(wú)關(guān),只與負(fù)載的大小有關(guān),在現(xiàn)有主電路參數(shù)條件下,53.5V輸出時(shí)2A負(fù)載以下出現(xiàn)拐點(diǎn)10/5/202122LLC串聯(lián)諧振控制技術(shù)空載解決策略及實(shí)現(xiàn)方法環(huán)路控制策略及實(shí)現(xiàn)方法實(shí)驗(yàn)結(jié)果10/5/202123空載解決策略及實(shí)現(xiàn)方法采用變頻+移
5、相或變頻+PWM控制策略,解決了空載,限流,短路控制.空載時(shí)采用間歇工作方式進(jìn)一步減小空載損耗,實(shí)驗(yàn)空載損耗為11W160K—260K范圍進(jìn)行變頻控制,260K以上進(jìn)行移相控制.10/5/202124空載解決策略及實(shí)現(xiàn)方法10/5/202125環(huán)路控制策略及實(shí)現(xiàn)方法串聯(lián)諧振電路的傳遞函數(shù)非常復(fù)雜,同時(shí)不直觀,工程化意義不大電壓環(huán)和電流環(huán)采用常用的PI調(diào)節(jié)器形式,同時(shí)電壓環(huán)與電流環(huán)采用并聯(lián)方式通過(guò)仿真方法來(lái)初步確定環(huán)路參數(shù),再通過(guò)環(huán)路測(cè)試方法進(jìn)行環(huán)路參數(shù)優(yōu)化10/5/202126實(shí)驗(yàn)結(jié)果閉環(huán)電路測(cè)試結(jié)果(見(jiàn)測(cè)試報(bào)告)10/5/202127
