基于DSP的LLC諧振變換器的研制.pdf

1、LLC諧振軟開(kāi)關(guān)技術(shù)能實(shí)現(xiàn)功率變換器寬輸入和全負(fù)載范圍內(nèi)原邊開(kāi)關(guān)管的零電壓開(kāi)通（ZVS），副邊整流二極管易實(shí)現(xiàn)零電流關(guān)斷（ZCS），開(kāi)關(guān)損耗小，轉(zhuǎn)換效率高，是電力電子技術(shù)的研究熱點(diǎn)。本文對(duì)LLC諧振變換器進(jìn)行詳細(xì)研究，并將其應(yīng)用到交流電力機(jī)車(chē)高頻開(kāi)關(guān)充電柜的研制中。 LLC諧振變換器存在三個(gè)諧振元件，如何選擇諧振元件參數(shù)是保證其在全工作范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)軟開(kāi)關(guān)的關(guān)鍵。本文在對(duì)LLC諧振變換器的工作原理進(jìn)行分析的基礎(chǔ)上，利用基波近似分析

2、法（FHA）建立了LLC諧振變換器的等效穩(wěn)態(tài)模型，以變換器在最小輸入電壓/滿載和最大輸入電壓/空載兩個(gè)工作點(diǎn)為出發(fā)點(diǎn)，推導(dǎo)其實(shí)現(xiàn)ZVS的條件，給出一套實(shí)用的參數(shù)設(shè)計(jì)方法，并通過(guò)仿真驗(yàn)證了該方法的正確性。 為使LLC諧振變換器達(dá)到較高的靜態(tài)和動(dòng)態(tài)性能，需要建立LLC諧振變換器的小信號(hào)模型，根據(jù)其特性設(shè)計(jì)合理的控制器。等效電路模型法概念清楚、處理簡(jiǎn)單、通用性強(qiáng)、適合于高階諧振變換器的小信號(hào)建模。本文利用等效電路模型法建立了LLC諧振

3、變換器的小信號(hào)模型；在此基礎(chǔ)上分析其控制-輸出特性，設(shè)計(jì)了基于PI策略的電壓控制器。 數(shù)字控制技術(shù)通過(guò)程序?qū)崿F(xiàn)控制方案，簡(jiǎn)化了電路設(shè)計(jì)，且易實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的更新升級(jí)，是電源控制技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)。本文選取DSP作為控制單元，設(shè)計(jì)了基于DSP的LLC諧振變換器的控制電路，包括驅(qū)動(dòng)電路、采樣調(diào)理電路，保護(hù)電路等；并對(duì)模擬PI控制算法進(jìn)行離散化，給出了DSP實(shí)現(xiàn)數(shù)字PI控制的具體算法和系統(tǒng)軟件結(jié)構(gòu)。 最后，搭建110V-24V LLC諧