LLC諧振全橋并聯(lián)均流開關(guān)電源的研制.pdf

1、隨著軟開關(guān)技術(shù)和并聯(lián)均流技術(shù)的發(fā)展，高性能的大功率高頻開關(guān)電源的研究與開發(fā)已成為電力電子領(lǐng)域的重要研究方向。針對大功率電源在性能、重量、體積、效率和可靠性方面的要求，本文主要對高效率的開關(guān)電源主電路結(jié)構(gòu)和并聯(lián)均流控制技術(shù)進行研究，并研制出一種基于LLC諧振的交流電力機車智能控制充電機系統(tǒng)。 交流傳動電力機車對其所用的大功率蓄電池充電機的工作效率要求達到90％以上，這是采用硬開關(guān)技術(shù)的開關(guān)電源難以達到的。根據(jù)這種開關(guān)電源功率大、效

2、率要求高的特點，充電機主電路采用了LLC諧振全橋電路的結(jié)構(gòu)。選取諧振元件參數(shù)是設(shè)計LLC諧振全橋電路的重點和難點，通過建立LLC全橋諧振變換器的線性等效模型，詳細(xì)分析了LLC諧振全橋的頻率、短路和空載特性，提出一套完整的LLC諧振全橋電路結(jié)構(gòu)的參數(shù)設(shè)計方法。 本充電機最大輸出電流為150A，為此設(shè)計采用了5個30A電源模塊并聯(lián)供電的模式。論文依據(jù)設(shè)計要求選取LLC諧振全橋電路的元件參數(shù)，利用SABER仿真驗證了參數(shù)的正確性；并完

3、成了整個電源模塊主電路其它器件的參數(shù)選擇；控制電路采用通用PWM調(diào)制芯片SG2525實現(xiàn)PFM調(diào)頻控制。實現(xiàn)了電源模塊的高頻ZVS(零電壓開關(guān))軟開關(guān)，有效地提高了電源模塊的轉(zhuǎn)換效率，減小了單模塊的體積。 通過對幾種常用的負(fù)載均流方法進行研究和電路分析，根據(jù)主從均流控制的特點，采用CAN總線實現(xiàn)主從均流法，數(shù)字均流的采用提高了系統(tǒng)的抗干擾能力；設(shè)計了監(jiān)控模塊對各電源模塊和整體輸出進行監(jiān)控；通過CAN總線接口和人機接口的設(shè)計，提高