llc諧振全橋dcdc變換器設(shè)計修改

1、1LLC諧振全橋DCDC變換器設(shè)計摘要：電力電子變壓器(PET)作為一種新型變壓器除了擁有傳統(tǒng)變壓器的功能外，還具備解決傳統(tǒng)變壓器價格高、體積龐大、空載損耗嚴(yán)重、控制不靈活等問題的能力，值得深入研究。PET的DCDC變換器是影響工作效率和裝置體積重量的重要部分，本文以PET中DCDC變換器為主要研究對象，根據(jù)給出的指標(biāo)，對全橋LLC諧振變換器的主電路進(jìn)行了詳細(xì)的設(shè)計，主要有諧振參數(shù)的設(shè)計，利用磁集成思想，設(shè)計磁集成變壓器，可以大大減小變

2、換器的體積和重量，并在參數(shù)設(shè)計的基礎(chǔ)上完成器件的選型。此外，根據(jù)給出的參數(shù)，計算出各部分損耗，進(jìn)而計算出效率，結(jié)果滿足設(shè)計效率的要求。利用PEmag和Maxwell仿真軟件設(shè)計磁集成變壓器，驗證磁集成變壓器參數(shù)。運(yùn)用Matlabsimulink對PET中的DCDC變換器模型進(jìn)行仿真分析，并在實(shí)驗樣機(jī)上進(jìn)行實(shí)驗研究，實(shí)驗結(jié)果驗證了DCDC變換器的理論研究和設(shè)計方法的正確性及有效性。關(guān)鍵詞：電力電子變壓器；LLC諧振變換器；損耗分析；磁集成

3、變壓器中圖分類號：TD62文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：DesignofLLCresonantfullbridgeDCDCconverterAbstract:ThePowerElectronicTransfmer(PET)asanewpowertransfmernotonlyhasthefunctionsoftraditionaltransfmersbutalsohastheabilitytosolvetheproblemsoftraditi

4、onalpowertransfmersthatthehighpricehugevolumeprodigiousnoloadlossinflexiblecontrolitiswthindepthstudy.TheDCDCconverterofPETisanimptantpartofaffectingwkefficiencyvolumeweightofthedevice.ThispaperstudiestheDCDCconvertermai

5、nlythen，accdingtogivenindexesmaincircuitoffullbridgeLLCresonantconverterisdesignedindetailincludingthedesignofresonantparameters.themagicintegratedtransfmerisdesignedwiththeideaofmagicintegrationwhichgreatlyreducesthecon

6、vertervolumetheionofdevicesiscompletedonthebasisofparametersdesign.Inadditionaccdingtothegivenparameterslossesofeachparttheefficiencyarecalculated.Theresultsmeettheefficiencyrequirementsofdesign.PEmagMaxwellsimulationsof

7、twareareusedtodesignmagicintegratedtransfmerverifiedthemagicintegratedtransfmerparameters.MatlabsimulinkisusedtosimulateanalyzetheDCDCconverterperfmanceofPET.AprototypeoffullbridgeLLCresonantconverterisdevelopedsystemtes

8、tplatfmisbuiltaccdingtothetheeticalresearchsimulationresults.ThecrectnesseffectivenessoftheeticalresearchdesignmethodsoftheDCDCconverterareverifiedbyanalyzingthewavefmsofthetest.Keywds:powerelectronictransfmerLLCresonant

9、converterlossanalysismagicintegratedtransfmer煤礦井下存在著各種電壓等級的電源以及電氣設(shè)備，供電系統(tǒng)十分復(fù)雜。為了滿足不同電壓等級的要求[1]，目前井下常用傳統(tǒng)電力變壓器來進(jìn)行變壓和能量傳遞。這種變壓器制作工藝簡單、可靠性高，但是其價格高、體積龐大、空載損耗嚴(yán)重、控制不靈活，而且，如果出現(xiàn)電壓不平衡、諧波、閃變等現(xiàn)象，無法維護(hù)電力設(shè)備的正常工作[2]。所以，現(xiàn)在亟待解決的問題是如何保證電氣設(shè)備

10、在安全工作的情況下，給用戶供應(yīng)可靠穩(wěn)定的電能[3]。電力電子變壓器(PET)應(yīng)運(yùn)而生，它除了擁有傳統(tǒng)變壓器的功能外，還具備解決上述難題的能力，作為一種新型變壓器，近年來成為國內(nèi)外學(xué)者研究的熱門問題[49]。LLC拓?fù)?，作為一種雙端諧振拓?fù)?，已?jīng)在許多DCDC功率變換方案中得到應(yīng)用，但在PET上的應(yīng)用尚未廣泛。本研究將依據(jù)LLC全橋DCDC變換器的原理設(shè)計一款PET，利用LLC諧振變換器本身的諸多優(yōu)3（b）工作階段2(t1~t2)S3D5

11、CfRoVoD3D4S4LrC4C3D6VinS1D1D2S2C2C1TAACrLm（c）工作階段3(t2~t3)S3D5CfRoVoD3D4S4LrC4C3D6VinS1D1D2S2C2C1TAACrLm（d）工作階段4(t3~t4)圖3變換器在fmLr，所以諧振頻率遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于開關(guān)頻率，可以近似認(rèn)為這段時間內(nèi)的ir波形是一條水平直線，并對Cr不斷充電。當(dāng)S1、S4的驅(qū)動信號為零時，階段2結(jié)束。工作階段3：在t2時刻，S1、S4的驅(qū)動信號

12、消失，S1、S4關(guān)斷，進(jìn)入死區(qū)時間，由于irim，所以流入變壓器的電流改變方向，使得D6導(dǎo)通，D5截止，能量通過D6傳給負(fù)載。Lm被鉗位，只有Lr和Cr參與諧振。此階段中ir一直給C1和C4充電，并給C2和C3放電，ir以正弦形式減小，im線性減小，當(dāng)C1和C4上電壓等于輸入電壓，C2和C3上電壓被放到零時，階段3結(jié)束。工作階段4：在t3時刻，D2和D3導(dǎo)通，ir不再從C2、C3經(jīng)過，而是通過D2和D3使S2、S3兩端電壓保持為零，為S