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基于混合控制LLC谐振变换器的设计与分析 预览
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作者 罗集睿 张政权 +3 位作者 刘庆想 王庆峰 王烜 胥华 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第1期57-61,共5页
根据半桥LLC谐振变换器的拓扑结构,采用了一种混合控制方式,整合了电荷控制和传统频率控制两种控制方式。与目前的电荷型控制、双频率控制等常用控制方式相比,该控制方式增加的频率补偿斜坡,使得补偿器的设计十分简单,改进的线路瞬态性... 根据半桥LLC谐振变换器的拓扑结构,采用了一种混合控制方式,整合了电荷控制和传统频率控制两种控制方式。与目前的电荷型控制、双频率控制等常用控制方式相比,该控制方式增加的频率补偿斜坡,使得补偿器的设计十分简单,改进的线路瞬态性能可降低输出电容器值。根据基波分析法得到半桥LLC谐振变换器等效电路,确定了直流增益与品质因数、归一化频率和谐振电感与励磁电感的比值之间的关系式,并由该关系式设计出合适的谐振器件参数。通过混合控制方式与设计的LLC谐振参数搭建了一台5 kW/±85 V半桥LLC谐振变换器进行实验验证,实验结果显示,该样机动态特性良好,能够得到稳定的输出电压和具有较高的传输效率,验证了所采用的控制方法和基波分析法设计的LLC谐振参数的可行性。 展开更多
关键词 LLC谐振 变换器 电荷控制 频率控制 混合控制
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辅助半桥调节的定频LLC谐振功率变换器 预览
2
作者 钱城晖 钱挺 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第7期1459-1467,共9页
提出一种辅助半桥调节的定频LLC谐振功率变换器。LLC半桥和辅助半桥都以隔离的方式传递功率,在不额外添加器件的情况下,仅通过调节控制信号的时序就能改变LLC半桥的谐振参数,实现电压输出调节。不同于传统调频方式,采用定频控制可简化... 提出一种辅助半桥调节的定频LLC谐振功率变换器。LLC半桥和辅助半桥都以隔离的方式传递功率,在不额外添加器件的情况下,仅通过调节控制信号的时序就能改变LLC半桥的谐振参数,实现电压输出调节。不同于传统调频方式,采用定频控制可简化磁性元件设计,减小励磁电感对增益的影响,提高轻载效率。另外,辅助半桥仅处理其中一小部分功率,电路整体保留了原LLC变换器的特性。详细分析了变换器的工作原理及其稳态性能,最后搭建一台300 V输入、48 V/4 A输出的实验样机,实验结果验证了所提变换器的可行性。 展开更多
关键词 辅助半桥 LLC谐振 定频 移相控制
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LLC谐振DC/DC变换器调制性能分析
3
作者 丁犇 《控制工程》 CSCD 北大核心 2019年第9期1717-1721,共5页
LLC谐振变换器具有效率高、体积小、损耗低等优点。针对基于LLC谐振的DC/DC转换器,在分析其工作原理的基础上,设计LLC谐振DC/DC变换器调制策略,利用PSIM 6.0软件对脉宽调制和脉冲位置调制这两种主要调制控制方案的闭环性能、频域性能和... LLC谐振变换器具有效率高、体积小、损耗低等优点。针对基于LLC谐振的DC/DC转换器,在分析其工作原理的基础上,设计LLC谐振DC/DC变换器调制策略,利用PSIM 6.0软件对脉宽调制和脉冲位置调制这两种主要调制控制方案的闭环性能、频域性能和传导损耗等性能指标进行了详细的分析。在这两种调制控制方案中,半桥逆变器的两个开关管均由死区时间为250 ns的方波脉冲进行控制,从而避免2个开关管的短路。通过仿真实验结果表明,当负荷变化范围很大时,脉冲位置调制方案在高输入电压下具有更好的频率选择性能,因此更加适用于DC/DC变化器的设计,从而提高功率转化系统的综合性能。 展开更多
关键词 LLC谐振 DC/DC变换器 闭环性能 频域性能 传导损耗
基于LLC谐振的新型软开关双向DC-DC变换器
4
作者 易灵芝 李青平 +1 位作者 胡炎申 龙辛 《电力自动化设备》 EI CSCD 北大核心 2019年第12期21-27,共7页
为了进一步提升户用储能系统中电池端双向DC-DC变换器的功率密度和效率,提出一种基于LLC谐振的新型软开关双向DC-DC变换器。该变换器有效降低了变压器匝比,提高了转化效率,在非对称半桥拓扑下可实现双向LLC特性,变换器中所有开关管均能... 为了进一步提升户用储能系统中电池端双向DC-DC变换器的功率密度和效率,提出一种基于LLC谐振的新型软开关双向DC-DC变换器。该变换器有效降低了变压器匝比,提高了转化效率,在非对称半桥拓扑下可实现双向LLC特性,变换器中所有开关管均能实现软开关。同时该变换器结构简单,并可应用同步整流技术,具有效率高、成本低等优势。描述了所提变换器软开关的实现过程,进而分析了谐振特性和相关参数以及软开关的实现条件。最后制作了一台高压侧350~400 V、低压侧45~50 V的500 V·A实验样机,验证了所提变换器的有效性和实用性。 展开更多
关键词 户用储能 双向DC-DC变换器 LLC谐振 软开关 推挽半桥 倍压半桥
LLC谐振全桥软开关DC/DC变换器研究
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作者 张小勇 张庆 +2 位作者 饶沛南 耿志东 罗盼 《机车电传动》 北大核心 2019年第3期95-98,119共5页
为适应变流产品高频化、高功率密度化的发展趋势,重点介绍了LLC谐振软开关电路的工作原理,研究了LLC谐振网络主要数学关系,分析了软开关实现的理论条件。提出了LLC谐振软开关电路在工程上实现软开关的3个约束,结电容放电时间约束、一次... 为适应变流产品高频化、高功率密度化的发展趋势,重点介绍了LLC谐振软开关电路的工作原理,研究了LLC谐振网络主要数学关系,分析了软开关实现的理论条件。提出了LLC谐振软开关电路在工程上实现软开关的3个约束,结电容放电时间约束、一次侧电流过零约束和频率匹配约束。在此基础上搭建了1台60kW基于LLC谐振软开关的DC/DC变换器,并通过试验验证了设计的可行性。 展开更多
关键词 LLC谐振 软开关 DC/DC变换器 软开关工程约束 结电容放电时间 一次侧电流过零时间 频率匹配
用于脉冲叠加器的LLC谐振充电源的研究 预览
6
作者 黄超林 姜松 +1 位作者 饶俊峰 李孜 《上海理工大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第2期149-155,共7页
为了更好地满足串联磁芯结构的脉冲叠加器充电需求,设计了一款结构紧凑、开关频率较高的全桥LLC变换器充电源,并提出附加平衡绕组的方法,解决了每级储能电容充电电压幅值不一致的问题。在对变换器的结构设计、工作过程、参数设计进行了... 为了更好地满足串联磁芯结构的脉冲叠加器充电需求,设计了一款结构紧凑、开关频率较高的全桥LLC变换器充电源,并提出附加平衡绕组的方法,解决了每级储能电容充电电压幅值不一致的问题。在对变换器的结构设计、工作过程、参数设计进行了阐述分析后,搭建了10级脉冲叠加器及谐振变换器充电源实验平台。实验表明:该充电源在开关频率100kHz时实现了软开关功能;使用附加平衡绕组的方法能够有效提高每级电容充电电压的一致性;通过调节变换器充电源的充电电压,脉冲叠加器能稳定输出幅值8kV、脉冲宽度2μs、频率10kHz的高压脉冲,满足脉冲叠加器的充电需求。 展开更多
关键词 LLC谐振 高压充电 脉冲叠加器
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碳化硅二极管在高压电源的应用研究
7
作者 黄毛毛 李瑞 +3 位作者 李德明 魏居魁 武万锋 朱燕燕 《核技术》 CAS CSCD 北大核心 2019年第5期34-39,共6页
依据脉冲调制器高压电源的需要,研制基于平面绝缘芯变压器结构的高压充电电源。高压充电电源输出结构由多组输出线圈串联,所以电源输出整流二极管数量多,而二极管的功率损耗对电源密封输出结构的温升有直接的影响,所以分别对普通二极管... 依据脉冲调制器高压电源的需要,研制基于平面绝缘芯变压器结构的高压充电电源。高压充电电源输出结构由多组输出线圈串联,所以电源输出整流二极管数量多,而二极管的功率损耗对电源密封输出结构的温升有直接的影响,所以分别对普通二极管、快恢复二极管和碳化硅肖特基二极管的工作特性进行仿真分析,分析了二极管的关断电流斜率和反向恢复峰值电流的关系,比较了三种二极管在电路中的功率损耗,并依此确定了应用于高压低电流电源上选择二极管的原则。选择C4D05120E(1200V9A)作为高压电源的整流二极管,设计了高压整流电路,并在实验中验证了二极管功率损耗,整体的功率损耗符合二极管功率特性的分析。 展开更多
关键词 平面变压器 LLC谐振 碳化硅二极管 高压电源
光伏系统中电流馈入型半桥LLC变换器的研究 预览
8
作者 孙华海 《通信电源技术》 2018年第3期5-6,10共3页
针对光伏微逆变器高效可靠的要求,分析了电流馈入型LLC谐振变换器的工作原理和开关损耗,仿真证实电流馈入型LLC变换器可以可靠实现零电流关断且开关损耗更小,更适用于光伏场合。
关键词 光伏逆变器 LLC谐振 软开关
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LLC全桥变换器电动汽车充电机设计 预览 被引量:2
9
作者 张涛 《电气技术》 2018年第8期164-167,共4页
直流-直流变换器技术是电动汽车充电站的关键技术之一,得到广泛的研究。本文介绍了一种基于LLC谐振变换的全桥直流变换器,分析全桥谐振电路充电机工作的谐振频率,研究能够实现ZVS和ZCS的条件,介绍谐振电感和谐振电容的选择、主变压器的... 直流-直流变换器技术是电动汽车充电站的关键技术之一,得到广泛的研究。本文介绍了一种基于LLC谐振变换的全桥直流变换器,分析全桥谐振电路充电机工作的谐振频率,研究能够实现ZVS和ZCS的条件,介绍谐振电感和谐振电容的选择、主变压器的参数设计以及主要器件的参数影响。根据国标设计直流-直流充电机模块,进行试验验证,分析实验效果。 展开更多
关键词 LLC谐振 全桥变换器 电动汽车充电机
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一种LLC谐振变换器同步整流自驱动电路 预览 被引量:1
10
作者 张颖 《仪器仪表与分析监测》 2018年第1期26-28,共3页
分析了LLC谐振变换器的工作原理,根据电路原理对同步整流驱动电路的要求,设计了一种同步整流管自驱动电路。通过检测同步整流管漏源极的电压实现其开通和关断,减少了体二极管的导通时间,降低了控制系统的复杂性;同时通过互锁,避免了同... 分析了LLC谐振变换器的工作原理,根据电路原理对同步整流驱动电路的要求,设计了一种同步整流管自驱动电路。通过检测同步整流管漏源极的电压实现其开通和关断,减少了体二极管的导通时间,降低了控制系统的复杂性;同时通过互锁,避免了同步整流管同时导通。最后搭建了一个220V-320V输入,48V/50A输出的实验样机用来验证驱动电路的正确性。 展开更多
关键词 同步整流 LLC谐振 自驱动电路
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LLC谐振变换器模糊自适应控制研究 预览 被引量:1
11
作者 吴建明 汪伟 蔡慧 《中国计量大学学报》 2017年第2期196-202,共7页
LLC谐振变换器由于其高效率、高功率密度和软开关特性,在众多领域得到了广泛的应用.然而目前普遍采用的是电压控制模式,在该种控制模式下动态响应较慢,不能很好适应LLC谐振变换器的宽负载变化要求.针对这一问题,我们设计出一种模... LLC谐振变换器由于其高效率、高功率密度和软开关特性,在众多领域得到了广泛的应用.然而目前普遍采用的是电压控制模式,在该种控制模式下动态响应较慢,不能很好适应LLC谐振变换器的宽负载变化要求.针对这一问题,我们设计出一种模糊自适应控制方式,使LLC谐振变换器在不同的负载和输入电压的情况下都能快速稳定地响应.并且详细分析了其工作原理并给出了关键设计,最后还通过仿真验证了这种控制方法具有更快的动态响应速度. 展开更多
关键词 LLC谐振 自适应控制 变换器 模糊PID
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基于DSP的半桥LLC谐振变换器的设计 预览
12
作者 郭殿林 杨馥榕 +1 位作者 李虎 许晶 《现代科学仪器》 2017年第2期21-24,共4页
对于LLC谐振电流源的分析手段大致上有两种,一种是状态平面法,另一种是基波分析法,前者对整个谐振系统的建模清晰,但数学表达复杂;后者将非线性电路转为正弦电路,使分析简单化,是一种对系统的近似处理,但实用性强,本文在基波... 对于LLC谐振电流源的分析手段大致上有两种,一种是状态平面法,另一种是基波分析法,前者对整个谐振系统的建模清晰,但数学表达复杂;后者将非线性电路转为正弦电路,使分析简单化,是一种对系统的近似处理,但实用性强,本文在基波分析法分析的基础上,采用归一化增益曲线快速完成了LLC谐振电源的设计,利用DSP28335来实现对LLC谐振的恒压、恒流控制,发挥了DSP可以输出多路PWM和实现复杂算法的优势,从而提高了系统性能,电源设计快速且升级方便,saber仿真及试验验证了设计的可行性。 展开更多
关键词 LLC谐振 DSP28335 SABER仿真
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家庭光伏逆变器用半桥LLC变换器的研究 预览
13
作者 张传伟 姜启刚 +1 位作者 夏东伟 孙华海 《通信电源技术》 2017年第2期7-8,13共3页
以半桥LLC谐振变换器作为家庭光伏逆变器前级DC/DC高频隔离升压结构,实现软开关,从而提高效率,节能减排。详细分析了其实现主开关管的零电压开通和整流二极管的零电流关断的原理。针对两块光伏电池板串联输入520 W来设计谐振参数,仿真... 以半桥LLC谐振变换器作为家庭光伏逆变器前级DC/DC高频隔离升压结构,实现软开关,从而提高效率,节能减排。详细分析了其实现主开关管的零电压开通和整流二极管的零电流关断的原理。针对两块光伏电池板串联输入520 W来设计谐振参数,仿真和实验验证了设计的合理性。 展开更多
关键词 光伏逆变器 LLC谐振 软开关
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全桥LLC变换器的混合控制策略 预览
14
作者 周保珍 祝龙记 王磊 《电测与仪表》 北大核心 2017年第11期89-93,105共6页
为了解决全桥LLC谐振变换器工作在轻载或空载时,输出电压不可控和损耗大的问题,提出了一种混合控制策略,当全桥LLC谐振变换器正常带载时采取PFM控制策略,轻载或空载时切换成PWM控制策略,提高了变换效率,稳定了输出电压,同时也降低了轻... 为了解决全桥LLC谐振变换器工作在轻载或空载时,输出电压不可控和损耗大的问题,提出了一种混合控制策略,当全桥LLC谐振变换器正常带载时采取PFM控制策略,轻载或空载时切换成PWM控制策略,提高了变换效率,稳定了输出电压,同时也降低了轻载或空载时的损耗。仿真结果表明:这种混合控制策略很好解决了LLC谐振变换器轻载或空载时输出电压不可控和损耗大的问题。 展开更多
关键词 LLC谐振 PFM PWM 混合控制 变换器
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电力电子牵引变压器用高压IGBT模块的设计
15
作者 彭凯 范伟 许浩 《大功率变流技术》 2017年第4期87-91,共5页
为简化电力电子牵引变压器(PETT)的结构,设计了一款高压IGBT模块,其器件电压等级达6.5 kV,并应用软开关技术,使高压IGBT的开关频率达到1.8 kHz以上。模块外壳采取绝缘材料模具压制,绝缘电压达85 kV,有效解决了高电压的绝缘隔离问题;... 为简化电力电子牵引变压器(PETT)的结构,设计了一款高压IGBT模块,其器件电压等级达6.5 kV,并应用软开关技术,使高压IGBT的开关频率达到1.8 kHz以上。模块外壳采取绝缘材料模具压制,绝缘电压达85 kV,有效解决了高电压的绝缘隔离问题;模块机芯采取抽屉式的紧凑结构,同时水电接口一体化,模块整体可实现快速插拔,提高了模块的功率密度。 展开更多
关键词 电力电子牵引变压器 IGBT模块 高压IGBT 软开关技术 LLC谐振
国内LED驱动电源技术分析 预览
16
作者 芮强 《自动化技术与应用》 2017年第5期137-140,共4页
LED作为第四代照明光源,具有节能、环保、体积小、长寿命等诸多优点。随着LED技术的日益发展成熟,它的应用越来越普及,特别是在大功率照明领域。因此LED的驱动电路的性能指标变得十分重要。本文简单介绍了LED驱动电路中的隔离型、非隔... LED作为第四代照明光源,具有节能、环保、体积小、长寿命等诸多优点。随着LED技术的日益发展成熟,它的应用越来越普及,特别是在大功率照明领域。因此LED的驱动电路的性能指标变得十分重要。本文简单介绍了LED驱动电路中的隔离型、非隔离型、LLC谐振型、无电解电容的LED驱动电路,并对它的发展现状和未来发展的趋势做了一定的分析。 展开更多
关键词 LED 驱动电路隔离 LLC谐振 无电解电容
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电动车LLC谐振充电电源系统 预览 被引量:1
17
作者 吴开源 王佳佳 +1 位作者 尹彤 章涛 《华南理工大学学报:自然科学版》 CSCD 北大核心 2017年第4期51-58,共8页
研制了一种电动车LLC谐振充电电源系统.该系统以STM32为控制核心,采用数字化脉冲频率调制(PFM)控制,选取满足电动车铅酸蓄电池充电电源要求的LLC谐振主电路拓扑和4阶段+正负脉冲充电方案.试验结果表明:该电源系统能够全程实现LLC谐... 研制了一种电动车LLC谐振充电电源系统.该系统以STM32为控制核心,采用数字化脉冲频率调制(PFM)控制,选取满足电动车铅酸蓄电池充电电源要求的LLC谐振主电路拓扑和4阶段+正负脉冲充电方案.试验结果表明:该电源系统能够全程实现LLC谐振主电路的软开关状态,LLC谐振主电路始终工作于原边M0SFET功率开关管零电压开通和副边整流二极管零电流关断软开关状态,提高了电源转换效率;结合电池充电曲线并使用4阶段+正负脉冲充电方式,可以减少过充电及析气极化现象,保护电池,提高充电速度. 展开更多
关键词 电动车 充电电源 铅酸蓄电池 正负脉冲充电 LLC谐振 STM32芯片
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一种双电感结构的LLC谐振型PFC AC-DC变换器 预览
18
作者 闫朝阳 秦海宁 +2 位作者 郑倩男 张青山 田萌 《电源学报》 CSCD 2017年第6期127-133,共7页
传统的AC-DC电源多采用二极管整流,由于大滤波电容和不控器件的存在,造成电路本身功率因数较低,且会对电网侧产生严重的谐波污染。一般方法多采用再级联一级功率因数校正(PFC)电路,来解决谐波污染和功率因数较低的问题,但由此增加了电... 传统的AC-DC电源多采用二极管整流,由于大滤波电容和不控器件的存在,造成电路本身功率因数较低,且会对电网侧产生严重的谐波污染。一般方法多采用再级联一级功率因数校正(PFC)电路,来解决谐波污染和功率因数较低的问题,但由此增加了电路级数,增加了电路结构和控制的复杂度,降低了电路的效率。研究了一种基于双电感结构的具有PFC功能的LLC谐振型AC-DC变换电路,单级电路可以实现高功率因数能量变换,提高了电路传输效率。该电路不仅实现了传统LLC谐振变换,保证开关管以软开关方式工作,而且采用双电感结构的PFC电路,运用并联交错技术,较好地克服了电流断续型PFC电路输入电流谐波畸变较大的问题。对该电路拓扑进行了理论分析和仿真研究,实验验证了该电路拓扑的可行性。 展开更多
关键词 AC-DC变换 功率因数校正 LLC谐振 双电感结构 单级电路
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数字控制LLC谐振全桥变换器的应用设计 预览 被引量:2
19
作者 史永胜 李晓明 高丹阳 《电子器件》 CAS 北大核心 2016年第2期298-304,共7页
针对模拟电源效率较低的现状,提出一种基于DSP的数字电源方案。在对LLC谐振全桥变换器工作原理简单分析的基础上,采用DSP TMS320F28335设计了一款输入为DC 300 V~400 V,输出为DC 48 V/12 A的原理样机。利用Saber仿真软件对其进行仿真... 针对模拟电源效率较低的现状,提出一种基于DSP的数字电源方案。在对LLC谐振全桥变换器工作原理简单分析的基础上,采用DSP TMS320F28335设计了一款输入为DC 300 V~400 V,输出为DC 48 V/12 A的原理样机。利用Saber仿真软件对其进行仿真与调试,仿真结果与实验数据表明,本文设计的LLC全桥谐振变换器能够在全负载范围内实现初级零电压开通(ZCS)以及次级零电流关断(ZVS),输出电压纹波小于±0.5%,效率达到95%以上,满足设计要求。结论表明,LLC谐振变换器符合电源高功率密度、高效率的发展要求。 展开更多
关键词 数字电源 LLC谐振 数字信号处理器 高效率
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基于LLC变换器的电动汽车充电机设计 预览 被引量:11
20
作者 张涛 朱小平 《电气技术》 2016年第6期97-100,共4页
动力电池是电动汽车应用的核心技术之一,应用中需要进行充放电管理,充电机可以把交流电转变为直流电,为动力电池补充能量;本文介绍了一种基于LLC变换器的电动汽车充电机设计方法,LLC谐振电路充电机工作在谐振频率,能够实现ZVS和ZCS,降... 动力电池是电动汽车应用的核心技术之一,应用中需要进行充放电管理,充电机可以把交流电转变为直流电,为动力电池补充能量;本文介绍了一种基于LLC变换器的电动汽车充电机设计方法,LLC谐振电路充电机工作在谐振频率,能够实现ZVS和ZCS,降低开关应力,减小了开关损耗,提高了充电效率;通过分析LLC谐振电路的工作特点,研究变换器的参数设计原理,并根据分析,设计了试验样机,进行了试验验证,获得较好的实验效果。 展开更多
关键词 LLC谐振 直流-直流变换器 电动汽车
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