基于THD算法的LLC變換諧振點自動跟蹤方法的研究與實現(xiàn).pdf

1、近年來，隨著通信及數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，對系統(tǒng)和設備的供電結(jié)構(gòu)和電源產(chǎn)品的各項指標的要求也越來越高。中間母線變換器因其效率高、功率密度高、可靠性高、成本低以及系統(tǒng)升級容易等優(yōu)點，已經(jīng)成為分布式電源系統(tǒng)中發(fā)展最為迅速的一部分。目前，中間母線變換器所采用的拓撲中大多為穩(wěn)壓型DC/DC變換器，且主要以PWM控制下的拓撲為主。然而，其較大的開關(guān)損耗限制了頻率的提高，從而限制了功率密度的提高。因此，人們開始青睞具有較小開關(guān)損耗的諧振變換器。由于LLC并

2、聯(lián)諧振變換器具有全負載范圍內(nèi)軟開關(guān)、磁性元件易于集成和輸入電壓范圍較寬等優(yōu)點，而且其較高的開關(guān)頻率，使能達到較高的功率密度，因此在電力電子行業(yè)內(nèi)得到了廣泛的關(guān)注，尤其是用作于中間母線變換器。對于一個LLC并聯(lián)諧振變換器來說，為了獲得最高的工作效率，理想的工作狀態(tài)就是使其開關(guān)頻率與諧振頻率保持一致。在實際應用中，由于器件本身的參數(shù)誤差和工作環(huán)境的變化，加之絕大多數(shù)的諧振變換器工作在開環(huán)條件下，使得在實際的變換器拓撲中工作開關(guān)頻率往往與其設

3、計諧振頻率有一定的偏差。這種情況下，由于變換器難以達到理想的工作狀態(tài)，因此造成了大量的功率損耗。
　　為了解決這一關(guān)鍵問題，本文對目前廣泛使用的LLC并聯(lián)諧振變換器拓撲以及傳統(tǒng)開關(guān)頻率控制方案進行了深入分析，并在此基礎上提出了一種基于諧振電流總諧波失真算法的開關(guān)頻率控制方案。在理論上，當開關(guān)頻率工作在變換器的諧振頻率時，LLC并聯(lián)諧振變換器的原邊諧振電流呈純正弦波形態(tài)。基于這一顯著特征，本文提出了一種閉環(huán)校正控制方法。該方法通過計

4、算原邊諧振電流的總諧波失真值，來控制諧振變換器的開關(guān)頻率使失真度達到最小，從而實現(xiàn)了自動跟蹤諧振頻率以及提高LLC并聯(lián)諧振變換器的工作效率的目的。
　　本文首先使用MATLAB的Simulink進行理論仿真，驗證控制算法的準確性;然后把現(xiàn)有LLC并聯(lián)諧振變換器和在FPGA開發(fā)板上搭建的控制平臺連在一起，進行綜合實驗;并在實驗過程中實時的與仿真結(jié)果進行對比，綜合驗證控制方案的準確性與可行性。通過仿真和實驗的結(jié)果證明，基于諧振電流總諧