新型LLC自驅(qū)動(dòng)半橋諧振變換器研究.pdf

1、高頻、高效、高功率密度是開(kāi)關(guān)電源的發(fā)展趨勢(shì)。諧振變換器憑借其軟開(kāi)關(guān)特性和良好的EMI表現(xiàn)，成為開(kāi)關(guān)電源研究領(lǐng)域的熱點(diǎn)課題。傳統(tǒng)的LC諧振變換器存在很大局限性：，主要表現(xiàn)在：(1)輸入電壓范圍窄；(2)串聯(lián)諧振型變換器在輕載時(shí)，由于品質(zhì)因數(shù)Q減小，輸出電壓對(duì)頻率的敏感性降低，輸出電壓無(wú)法調(diào)節(jié)；(3)變換器在輕載時(shí)工作在高頻條件，開(kāi)關(guān)損耗增大，同時(shí)出現(xiàn)能量回饋現(xiàn)象，降低了變換器效率。而具有三諧振元件的LLC諧振變換器，通過(guò)合理設(shè)計(jì)參數(shù)可以克

2、服上述缺點(diǎn)。本文在三諧振LLC諧振變換器基礎(chǔ)上，簡(jiǎn)化控制電路，提出一種新型的LLC型自驅(qū)動(dòng)半橋諧振變換器拓?fù)洹Ｔ撏負(fù)渫ㄟ^(guò)結(jié)合PWM控制的次級(jí)電壓調(diào)整電路，實(shí)現(xiàn)變換器閉環(huán)運(yùn)行。它與傳統(tǒng)諧振變換器相比，省略了昂貴的半橋驅(qū)動(dòng)芯片和復(fù)雜的變頻控制策略，實(shí)現(xiàn)了全負(fù)載范圍內(nèi)零電壓開(kāi)關(guān)，提高了變換器的效率、可靠性及功率密度，降低了成本。 同時(shí)，在分布式電源系統(tǒng)中，需要通過(guò)直流母線為分布距離較遠(yuǎn)的負(fù)載點(diǎn)傳輸能量，而48V直流母線電壓不適合直接為

3、低壓大電流輸出負(fù)載點(diǎn)變換器(POL)供電。使用中間母線式變換器，能夠提供母線電壓變壓器電氣隔離和降壓功能，很好的解決了分布式電源系統(tǒng)的供電問(wèn)題，LLC型自驅(qū)動(dòng)半橋諧振拓?fù)涫诌m合這種中間母線式變換器的應(yīng)用。 本文首先比較了不同LC諧振電路的軟開(kāi)關(guān)技術(shù)，并分析了自驅(qū)動(dòng)LLC半橋諧振變換器的電路原理，工作模態(tài)及輸出特性。 其次，采用復(fù)頻域分析法分析變換器的直流增益，并對(duì)輸出電壓紋波進(jìn)行了數(shù)學(xué)分析，為電路參數(shù)設(shè)計(jì)打下了基礎(chǔ)。