ISOP结构LLC谐振变换器设计

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1、硕士学位论文ISOP结构LLC谐振变换器设计DESIGNOFLLCRESONANTCONVERTERWITHINPUTSERIESOUTPUTPARALLELSTRUCTURE郭炳荣哈尔滨工业大学2018年6月国内图书分类号：TM46学校代码：10213国际图书分类号：621.3密级：公开工程硕士学位论文ISOP结构LLC谐振变换器设计硕士研究生：郭炳荣导师：王毅教授申请学位：工程硕士学科：电气工程所在单位：深圳研究生院答辩日期：2018年06月授予学位单位：哈尔滨工业大学ClassifiedIndex:T

2、M46U.D.C:621.3AdissertationsubmittedinpartialfulfillmentoftherequirementsfortheacademicdegreeofMasterofEngineeringDESIGNOFLLCRESONANTCONVERTERWITHINPUTSERIESOUTPUTPARALLELSTRUCTURECandidate：GuoBingrongSupervisor：Prof.WangYiAcademicDegreeAppliedfor：Masterof

3、EngineeringSpeciality：ElectricalEngineeringAffiliation：ShenzhenGraduateSchoolDateofDefence：June,2018Degree-Conferring-Institution：HarbinInstituteofTechnology哈尔滨工业大学工程硕士学位论文摘要在新能源和电动汽车领域，DC/DC变换是不可或缺的一个环节。LLC谐振变换器具有工作效率高、电磁干扰小、功率密度大等优点，现已广泛应用于各种双向直流变换的场合。为满

4、足输入高电压、输出大电流直流变换的应用需求，提出以LLC谐振变换器为基本单元的输入串联输出并联拓扑结构。本文即对此拓扑展开详细研究。本文建立了基于输入串联输出并联（ISOP）结构LLC谐振变换器正反向工作时交流等效模型。在此基础上对直流电压增益与归一化频率的关系展开研究。分析了品质因数与等效负载变化时，对电压增益的影响。在MATLAB中搭建仿真模型，验证其工作过程和软开关情况。由于ISOP结构每个模块中电路参数不能完全相同，需对其进行均压均流分析。加入飞跨电容后可以有效均压，但是在能量传递过程中有尖峰电流产

5、生，因此提出了双环控制的方法。首先利用已有简化的单个LLC谐振变换器小信号模型，推导出ISOP结构小信号模型，计算出控制对输入电压和输出电压的传递函数。根据控制框图，证明双环控制之间的解耦。将具体参数代入作出了相应的补偿网络。研究了在轻载状态时LLC谐振变换器存在的不足，分析间歇模式的工作过程。并提出了在此控制模式下电路系统的损耗计算方法。对比分析间歇模式下不同控制策略的优缺点，提出相应的改进方法并仿真验证其可行性。根据工作其特性及指标要求，搭建1kW变换器实验样机，完成正向和反向运行的测试和分析，同时进行

6、软启动和切载实验。在轻载情况下实现对间歇模式的控制。关键词：LLC谐振变换器；ISOP结构；均压均流；间歇模式-I-哈尔滨工业大学工程硕士学位论文AbstractDC/DCconverterisanindispensablelinkinthefieldofnewenergyandelectricvehicle.TheLLCresonantconverterhasmanyadvantages,suchashighefficiency,highpowerdensityandlowEMInoise.Ithasbe

7、enwidelyusedinvariousbi-directionalDC/DCtransformoccasions.InordertomeettheapplicationrequirementsofinputhighvoltageandoutputhighcurrentDCconversion,inputseriesoutputparallelstructurebasedonLLCresonantconverterisproposed.Thethesispaperisadetailedstudyofthi

8、stopology.TheACequivalentmodelofLLCresonantconverterwithinputseriesoutputparallelstructureisestablishedinthethesis.TherelationshipbetweenDCvoltagegainandnormalizedfrequencyisanalyzed.Andtheinfluenceofqualityf