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1、2013年4月电工技术学报Vol.28No.4第28卷第4期TRANSACTIONSOFCHINAELECTROTECHNICALSOCIETYApr.2013LCC谐振变换器的电路特性分析112张治国谢运祥袁兆梅(1.华南理工大学电力学院广州5106412.福建龙净环保股份有限公司龙岩364000)摘要为了研究具有电容型滤波器LCC串并联谐振变换器的电路特性,对其进行了建模与分析。首先,建立了两种工作模式下LCC谐振变换器的时域数学模型;然后,在数学模型的基础上研究了LCC谐振变换器的电路特性,推导了谐振槽元件
2、参数的计算表达式,讨论了谐振槽元件参数选择与电路特性之间的关联,指出并联电容与串联电容的比值是决定电路性能的一个重要因数;最后,根据设计要求提供了LCC谐振变换器电路的设计方法,介绍了设计过程,给出了仿真和实验结果。关键词:串并联谐振工作模式电流连续数学建模电路特性中图分类号:TN624AnalysisofCircuitCharacteristicsofLCCResonantConverter112ZhangZhiguoXieYunxiangYuanZhaomei(1.SouthChinaUniversityof
3、TechnologyGuangzhou510641China2.FujianLongkingCo.,Ltd.Longyan364000China)AbstractInordertostudythecircuitcharacteristicsofthecapacitiveoutputfilterseries-parallelresonantconverter(LCC),themodelingandanalysisispresented.Firstly,fortwooperatingmodes,time-domain
4、mathematicalmodelisobtainedrespectively.Then,baseonthemathematicalmodels,thecircuitcharacteristicsofLCCresonantconverterisstudied,andthecomputationexpressionsarededucedforthecircuitparametersdesign,andtherelationshipbetweentheresonanttankcomponentvalueschoice
5、andthecircuitcharacteristicsisdiscussed.Itispointedoutthattheparallel-to-series-capacitorratioisanimportantfactorforthecircuitperformance.Finally,adesignmethodoftheLCCresonantconverterisprovidedaccordingtodesignrequirements,andthedesignprocessisintroduced.The
6、simulationandexperimentalresultsarepresented.Keywords:Seriesparallelresonant,operatingmodes,continuouscurrent,mathematicalmodeling,circuitcharacteristics[2-8]于静电除尘等高频高压工作场合。1引言LCC谐振变换器具有三个谐振元件,在一个开[9-14]LCC串并联谐振变换器兼顾了串联谐振变换关周期内呈现出多谐振过程,因此与相对低阶器和并联谐振变换器各自的优点,并
7、且利用谐振元的串联谐振变换器和并联谐振变换器比较,串并联件吸收了升压变压器的寄生参数,体积很小[1]。同谐振变换器的分析和设计要繁琐得多。本文推导了时通过软开关的实现以及基本的缓冲电路,显著减LCC谐振变换器的时域数学模型,所采用的数学建少了开关损耗,提高了开关频率。现在,高频率、模方法考虑了并联电容充电与放电等因素对系统的[15,16][17]低能耗与小体积的LCC谐振变换器已经广泛应用影响,因此与基波分析法比较,所建立的数学模型更能精确体现LCC谐振变换器的电路特性。本文对电流连续LCC谐振变换器的两种工作国
8、家火炬计划项目资助项目(2007GH060026)。收稿日期2011-08-16改稿日期2012-03-13模式进行了数学建模,然后在其基础上讨论了电路第28卷第4期张治国等LCC谐振变换器的电路特性分析51特性,给出了便于谐振电路参数设计的图表,最后用仿真和实验数据验证其正确性。2LCC谐振变换器的数学模型2.1主电路拓扑图1为具有电容型滤波器的LCC谐振变换器主电路拓