高功率密度LLC谐振变换器
LLC谐振变换器是一种带隔离的两级式谐振DC-DC变换器,该变换器将输入直流电压通过前级全桥逆变电路转换成高频交流方波电压,然后经过谐振腔的作用,电流变为正弦波,电压仍为高频交流方波电压,此电压通过高频变压器传递到后级,通过后级全桥不控整流电路变为直流电压,最后经过电容滤波给负载提供理想的直流电压。
LLC谐振变换器能实现全负载范围内前级逆变桥开关管零电压开通(ZVS),后级整流桥二极管零电流关断(ZCS),极大的减小了电路的开关损耗,提高整个电路的效率;变换器能工作在升压区域和降压区域,因此拥有较大的电压调节范围,适用于较大输入电压范围和输出电压范围的场合;不需要输出滤波电感,可有效的减少电路的体积;同事兼具两级式DC-DC变换器的所有优点,使用体积较小的高频变压器实现前后级的隔离,抗干扰能力强。
设计并制作了一个3.25kW的LLC谐振变换器模块,且实现了多模块并联运行。控制策略为50%恒定占空比的变频控制,利用DSP实现全数字化控制。实现了全负载范围内前级开关管的ZVS和后级开关管的ZCS,较大的电路输出电压范围,且电路保持较高的效率工作。
技术特点:高功率密度;软开关;电压调节范围大;DSP控制。
随着电力电子技术的不断发展,对高功率密度高效率电源的需求不断增加。LLC谐振变换器由于其良好的软开关特性受到学术界与工业界的重视。
该项目中的高功率密度LLC谐振变换器能实现全负载范围内的软开关,具有较大的电压调节范围,同时实现了全数字化控制,在工业上具有极为广泛的应用,将技术转化成产品能带来较大的经济效益。