输入电压波动下变模态宽增益谐振变换器研究

TM46; 针对传统LLC谐振变换器在宽输入下开关损耗过大、增益范围较窄、难以保持输出稳定的问题,研究一种变模态宽增益谐振变换器.该变换器及其控制策略能够依据输入电压的大小,在全桥和半桥两种模态之间自由切换,有效拓宽电压增益范围.通过对变换器谐振腔结构的优化,进一步拓宽增益,减小能量循环、降低开关管损耗,同时能够在电流传输中引入三次谐波,降低损耗.利用基波近似法对电压增益进行推导,绘制增益曲线图,分析谐振参数对电压增益的影响,根据需求设计合适的参数,并运用变频控制,通过调节输入电压,使得变换器运行在不同模态,实现电压平稳输出.搭建一台55～220 V输入、30 V输出的 300 W实验样机,实...

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Published in电机与控制学报 Vol. 28; no. 5; pp. 130 - 141
Main Authors 冯兴田, 李紫岩, 周广睿, 王玉彬
Format Journal Article
LanguageChinese
Published 中国石油大学(华东) 新能源学院,山东 青岛 266580 01.05.2024
Subjects
宽输入
三次谐波
基波近似法
开关损耗
third harmonic
模态切换
宽增益
wide gain
mode switching
wide input
fundamental harmonic approxima-tion
switch loss
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ISSN1007-449X
DOI10.15938/j.emc.2024.05.014

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Summary:TM46; 针对传统LLC谐振变换器在宽输入下开关损耗过大、增益范围较窄、难以保持输出稳定的问题,研究一种变模态宽增益谐振变换器.该变换器及其控制策略能够依据输入电压的大小,在全桥和半桥两种模态之间自由切换,有效拓宽电压增益范围.通过对变换器谐振腔结构的优化,进一步拓宽增益,减小能量循环、降低开关管损耗,同时能够在电流传输中引入三次谐波,降低损耗.利用基波近似法对电压增益进行推导,绘制增益曲线图,分析谐振参数对电压增益的影响,根据需求设计合适的参数,并运用变频控制,通过调节输入电压,使得变换器运行在不同模态,实现电压平稳输出.搭建一台55～220 V输入、30 V输出的 300 W实验样机,实验结果证明了所提变换器控制策略的有效性.
ISSN:1007-449X
DOI:10.15938/j.emc.2024.05.014