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.     

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.     

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.     

全桥LLC谐振变换器的研究

为使直流电源控制系统实现转换效率高、输出范围宽,对全桥LLC谐振拓路结构进行研究。基于全桥LLC谐振电路建立合理的数学模型,此数学模型是一种高阶非线性系统,需要进行近似化处理得到可用的空间状态方程。根据空间状态方程和PI控制原理为直流电源系统设计双闭环控制器。最后在Simulink仿真平台上建立全桥LLC谐振变换器双闭环仿真模型,对仿真结果进行分析。     

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。     

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...     

离线式半桥零电压开关多谐振变换器轻载工作模式分析

离线式半桥零电压开关－多谐振变换器（ＺＶＳ－ＭＲＣ）是准谐振开关变换器中的一种最佳拓扑。由于谐振参数多，变换器工作于多种模式，使分析设计较复杂，必须借助计算机仿真。作者提出这种电路轻载工作时存在模式ｖ，分析了这种新的工作模式，并与轻载工作模式Ⅳ进行比较。建立了完整的半桥ＺＶＳ－ＭＲＣ数字仿真模型。实验证实了模式Ｖ的存在。理论分析、仿真计算与实验结果相吻合。     

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。     

一类新的准谐振变换器

用一种新的恒频周期谐振开关代替脉宽调制开关变换器中的开关单元可得到一类新的准谐振变换器：恒频工作的周期准谐振变换器。该类变换器工作过程简单，分析设计容易，负载特性良好，并且克服了传统ＱＲＣ可控范围极有限的缺点。与调频工作周期准谐振变换器相比，新的ＣＦ－ＣＱＲＣ因恒频工作而具有更好的控制性能，使优化设计成为可能。     

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。     

基于CPSO的PID算法在LLC变换器控制中的应用

在LLC谐振变换器控制系统中,由于PID控制器参数的整定直接影响控制系统的性能,本文利用混沌粒子群优化算法对变换器的数字PID控制器参数进行了整定。并利用MATLAB软件进行建模仿真实验,最后通过分析几种算法整定PID参数的结果,结果表明该算法操作简单,响应速度快,调节时间短,无超调,其控制品质明显优于遗传算法和标准粒子群算法,具有更好的优化效果。     

无电解电容的宽范围输入电压半桥LLC数控开关电源设计

目前半桥LLC谐振电源中大多采用电解电容进行滤波,针对电解电容的电解液挥发产生的寿命低缺点。本设计采用了高寿命的CBB电容来代替电解电容进行滤波。但CBB电容容值低,滤波效果差,带来电压纹波大,输入电压范围宽的问题,因此本设计以STM32作为主控芯片,采用变频控制(PFM)与变脉宽控制(PWM)相结合的控制方法解决这一问题。经试验验证,本设计在使用CBB电容代替电解电容,宽输入电压范围的情况下,能够在一定的电压纹波内达到稳压效果,可以实现电源的高寿命。     

变频控制LLC谐振恒流变换器研究

为探索LED(Light Emitting Diode)驱动的方法,以期提高LED输出亮度的稳定性,针对其控制恒流输出的问题提出了变频控制的LLC谐振变换器。设计的LLC半桥型谐振变换器具有开关工作频率高、掉电保持、允许输入电压范围宽、效率高、重量轻、体积小、 Electromagnetic Interference噪声小和开关应力小等优点,所以其是LED恒流输出很好的拓扑选择。采用变频控制方法,结合Power Simulation软件进行了仿真分析,仿真结果表明,变频控制的LLC谐振变换器具有良好的稳态性能和瞬态性能,对工程应用具有实际意义。     

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。     

设计磁耦合并联谐振变换器的新方法

对磁耦合并联谐振变换器进行状态空间分析,可导出电路的时域稳志解,并以此作力设计曲线的依据,提出一种简便、优化的设计方案。电路分析中,考虑了磁耦合器件寄生参数的影响,使设计方案更为充分有效。     

半桥式零电流转换谐振变换器的研究

对一种半桥式零电流转换谐振变换器 (HBZCTRC)电路拓扑结构进行了详细的分析 ,通过在开关桥臂增加有源辅助谐振网络的方法来实现变换器主开关绝缘栅双极性晶体管 (IGBT)的零电流关断。该变换器的零电流开关范围非常大 ,与负载无关。文中详细分析了它的工作原理 ,给出了在半个周期的主要电流电压波形和各个阶段的电路状态图。并分析了辅助谐振网络参数对变换器工作的影响。研制了一台采用半桥式零电流转换谐振变换器的主电路结构的 IGBT弧焊电源样机 ,实验验证了这种零电流变换器具有适应电压电流变化范围广的特点