LLC谐振变换器的轨迹控制

针对LLC谐振变换器谐振槽有多个谐振元件,工作过程复杂,难以对其实现有效控制的问题,提出一种最优轨迹控制方法.根据变换器的具体谐振过程,给出其多谐振过程的时域方程,并以此推导出其轨迹方程,绘制其状态轨迹图,并给出详细的控制法则.软件仿真和实验结果表明系统动态性能良好,验证了该控制方法的可行性和有效性.     

全桥LLC串联谐振X光机高压直流电源

针对X光机电源的全桥移相拓扑结构存在占空比丢失问题,提出一种全桥LLC串联谐振变换器与单相双向对称倍压整流电路相结合的高频高压X光机电源。在主电路中,采用全桥LLC串联谐振、高压变压器、单相双向对称倍压整流电路;从理论上分析了零电压软开关工作条件,建立主电路基波等效(fundamental harmonic approximation,FHA)模型,并对主电路的参数进行设计。仿真结果表明：输出电压可以在40～120 kV内连续可调,不存在占空比丢失;输出电压上升时间短、纹波小。证明了所提出拓扑的正确性和可靠性。     

LLC谐振变换器的原理与设计

分析了LLC谐振变换器的工作原理，提出了一种利用变压器漏感作为谐振电感‘的功率变换器的设计方法，并用该方法设计了一款用于锂电池充电器的LLC变换器，通过实验验证了变换器的工作状态良好。     

LLC谐振变换器中平面集成磁件研究

针对开关电源向小型化、轻型化、薄型化方向发展的趋势,介绍了平面集成磁件的概念,研究了一种用于DC／DC变换器的LLC谐振变换器,在集成磁件通用模型的基础上分析了用于LLC谐振变换器的磁件集成,设计了一个集成磁件。为进一步减少集成磁件的高度和体积,又研究了平面集成磁件具体的设计方法,把该集成磁件转化成了平面集成磁件,进一步减小了磁件体积、质量和高度。同时,对转换前后的磁件做了电磁场仿真,结果表明转换前后磁件损耗也将减小。     

LLC谐振变换器的谐振模式原理及最大增益分析

LLC谐振变换器具有高效率功率变换和宽范围输入电压适应性的突出优势,但是关于变换器最大增益的研究还存在明显不足.为此,以LLC谐振变换器的最大增益为研究对象,根据串并联谐振的进行过程对变换器的谐振模式进行了划分,即变换器可分为欠谐振、完全谐振和过谐振3种谐振模式.当变换器工作在完全谐振模式时,变换器增益达到最大值,对应的开关频率称为临界频率.最后,通过建立变换器状态方程推导得到最大增益和临界频率的时域表达式,并结合仿真和实验验证了理论分析的准确性.     

全桥LLC谐振变流器的简化时域模型及其应用

以全桥LLC谐振变流器作为研究对象,在对LLC谐振变流器的时域工作模式进行深入分析的基础上,建立各个模式的状态方程以及模式间的边界条件,并进一步提出了一种简化的时域分析模型.基于该模型,推导得到了对LLC谐振变流器设计重要意义的变流器增益曲线.应用该简化模型及对应的增益曲线,提出了基于励磁电感L_m和电感比h的LLC谐振变流器的谐振腔参数设计方法.最后,设计并制作了一台300W的样机,仿真和实验结果都验证了该模型的准确性和设计方法的可行性.     

半桥型LLC谐振变换器的分析与设计

介绍了半桥型LLC谐振变换器的诸多优点,详细分析了其工作过程,推导出其交流和直流传递函数,并给出了半桥型LLC谐振变换器主要参数的设计方法,实验验证了本设计的可行性和有效性。     

LLC谐振式DC/DC变换器的研究与实现

基于基波分析法(FHA)对LLC谐振变换器进行建模分析,并以此为依据提出一种简化的参数设计方法.该方法根据谐振电路的二端口模型得到归一化工作频率和电压增益的关系,按照规定输入输出的要求确定电压增益后得到谐振工作频率,进而可以得到谐振电路的特性阻抗和谐振腔元件参数.利用Saber软件仿真和硬件实验验证了该方法的有效性,表明所设计的变换器可实现开关管的零电压开通和整流二极管的零电流关断,能够降低开关损耗,提高装置效率.     

基于半桥LLC谐振变换器的并联均流研究

随着大功率负载的需求,分布式供电电源系统结构逐渐取代了集中供电式电源系统结构。首先,针对LLC谐振变换器的非线性离散的动态系统,分析其工作过程,总结出关键器件的运行模态。然后分析导致并联系统各模块输出电流差异的原因,引入均流技术。采用最大电流自动均流法作为该系统的均流策略。在MATLAB的仿真环境中搭建半桥LLC的闭环仿真模型,其中主电路中的频率方波信号产生的部分由MATLAB中的S函数编写得到。采用三环闭环控制和PID算法控制相结合的方式,对比分析加入均流控制前后的输出波形差异,验证方案可行性。通过CAN通讯实现各模块之间的信息传递以及数据的采集和计算。此外,为使系统能够正常持续的工作,需要加入监控模块来实时监测整个系统的工作状态以及各模块的输出情况,立即做出判断,以便及时解决问题。     

全桥LLC变换器小信号模型分析及动态补偿器设计

LLC谐振变换器具有高效率高功率密度的优点,按照调频方式控制的LLC变换器增益特性具有明显的非线性特点,采用传统的比例积分补偿器控制的LLC谐振变换器存在因输入电压宽范围变化输出电压跌落较多,抗负载扰动响应慢的缺点.本文基于等效电路模型建立全桥LLC谐振变换器的模块化小信号建模型,推导出频率和输出电压之间的传递函数,分...     

用于充电桩的三相交错LLC谐振变换器实验平台

三相交错并联LLC谐振变换器可以提高变换器的功率等级、 降低输出电流的纹波,适用于大功率及高频的场合,在电动汽车充电中应用广泛.分析交错并联结构的特点及其对纹波的影响,设计三相交错并联LLC谐振变换器的拓扑结构.采用数字信号处理器TMS320F28035作为控制器,设计电压采样电路、电流采样电路、驱动电路以及控制器外围...     

LLC一型串并联谐振变换器小信号电路模型

本文借用自动控制理论中主导极点的概念，指出在静态时，谐振变量决定于代表谐振持性的主导极点，而滤波变量则由于滤波极点的作用，近似为直流（忽略纹波）；在动态时，控制频率的变化相对开关频率的变化为慢变化，慢变化仅仅引起样点的变化。在这一理论指导下，推导出混合串并联型谐振变换器小信号电路模型。     

LLC—型串并联谐振变换器小信号电路模型

本文借用自动控制理论中主导极点的概念，指出在静态时，谐振变量决定于代表谐振特性的主导极点，而滤波变量则由于滤波极点的作用，近似为直流（忽略纹波）；在动态时，控制频率的变化相对开关频率的变化为慢变化，慢变化仅仅引起样点的变化。在这一理论指导下，推导出混合串并联型谐振变换器小信号电路模型。     

基于预测控制的LLC变换器谐振频率自动跟踪技术

LLC谐振变换器在工作时,谐振元器件参数可能会出现波动,影响LLC谐振变换器的电压增益特性。在定频占空比控制方式下,上述现象造成LLC谐振变换器的设计谐振频率与开关频率不一致,同时降低LLC谐振变换器的效率。针对这一问题,本文提出一种基于预测控制的LLC谐振频率追踪控制方法,此控制方法克服了不能在轻载条件下跟踪谐振频率的问题,不仅能够有效抵抗谐振元件参数变化的扰动,而且具有算法简单和采样环节简便易于实现的优点。最后给出MATLAB仿真结果,验证了所提方法的可行性。     

基于复形法的LLC谐振变换器最优设计方法及其实现

以效率为优化目标,以品质因数Q、励磁电感与谐振电感的比值h以及磁性元件的工作磁通B_(max)为优化变量,详细给出了实现最优设计的各个步骤,包括损耗建模、边界条件的推导以及最优解的求解流程.最后制作了一台100 kHz、300 W的样机.给出了最优设计与可行设计的理论与实验对比结果.实验结果证明了该最优设计方法的有效性和准确性.     

LLC谐振变换器软开关边界理论及最小死区设计

LLC谐振变换器已经在开关电源领域得到了广泛应用,但现有的关于变换器软开关实现条件及死区时间设计的研究还存在明显不足.为此,本文以LLC谐振变换器软开关工作特性为研究对象,建立了死区时间内变换器的精确等效模型,并在此基础上提出了变换器的软开关边界理论.该理论根据死区时间内电荷供给量与需求量的平衡关系,以及死区时间与谐振电流回零时间的大小关系,将变换器工作区域分为一个软开关工作区域和三个非软开关工作区域,并归纳得到了软开关边界曲线.分析了变换器在最差工况下也能实现软开关的最小死区,并推导得到了最小死区的数学表达式.最后,结合一款300W的样机进行了实例验证,理论设计与实验结果的吻合验证了理论分析的准确性.     

移相全桥ZVS变换器的研究

软开关变换器的建模,关键在于推导有效占空比的表达式,它由功率开关管占空比、开关频率、电感电流共同决定,而且直接决定了模型的精度,能够表征软开关变换器工作特性。本文着重分析移相全桥ZVS-PWM DC/DC变换器的工作原理,进行了有效占空比的推导、建立了仿真模型并给出了主要电路参数设计原则,验证了方法的有效性。     

基于氮化镓器件的LLC谐振变换器的驱动波形优化及损耗分析

随着第三代半导体器件氮化镓器件的逐渐成熟,使进一步提高直流电-直流电(DC-DC)变换器效率成为可能。探讨了氮化镓栅极正向阈值电压较小和具有反向导通能力的特性,并针对这些特性设计了新的驱动方式。之后从变换器损耗的角度,提出了基于损耗分析的最小损耗时的死区时间,确定了驱动波形的具体参数。并优化设计了主要磁性元件的设计流程以减小涡流损耗。经过仿真软件验证结论后最终给出了设计参数,并制作出了高效率的试验样机,证明了使用新型驱动电路的氮化镓LLC变换器高效、工作稳定。