DCDC谐振变流器的研究.pdf

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1、第45卷第7期电力电子技术2011年7月PowerElectronicsJuly2011DC／DC谐振变流器的研究徐振，赵晨(1．浙江机电职业技术学院，电气电子学院，浙江杭州310053；2．浙江大学，电气工程学院，浙江杭州310027)摘要：利用基波分析(FHA)法对DC／DC谐振变流器的稳态特性进行了初步研究和讨论。传统并联谐振变流器(PRC)及LCC谐振变流器的开关管关断损耗及空载环流损耗较为明显，整机变换效率难以进行优化设计。传统串联谐振变流器(SRC)的变换增益小于1，极大地限制了其应用范围。而LLC谐振变流器

2、具有较宽的增益范围，折中了PRC和LCC谐振变流器的问题，拥有较高的变换效率，适合当今DC／DC高频开关电源装置的工程设计要求。300w(12V／25A)LLC谐振变流器的样机满载效率超过95％，证明了理论分析的正确性。关键词：变流器；基波分析法；串联；并联中图分类号：TM46文献标识码：A文章编号：1000一mox(2ol1)07—0039—03Study0fDC／DCResonantConverterXuZhen1．ZHA0Chen(1．ZhejiangInstituteofMechanical&Electrical

3、Engineering，Hangzhou310053，China)Abstract：Thesteady—stateanalysisofDC／DCresonantconverterispreliminarilypresentedbasedonfundamentalharmonicanalysis(FHA)．Duetothehighswitchturn—oflossandhighcirculationlosswithno—load，theconversionefficiencyofthetraditionalparallel

4、resonantconverter(PRC)andtheLCCresonantconve~eriShardtobeoptimizedfurther．Theconversiongainofthetraditionalseriesresonanteonverter(SRC)isalwaysequalorevenlessthanunit，whichleadstothena~owapplicationareadirectly．Onthecontrary，theLLCresonantconvertercompromisesthed

5、rawbacksofthePRCandhasmuchhigherconversioneficiency，whichmeansitcanmeetthecurrentdesignre·quirementofDC／DCconvenerforindustrialapplication．A300WprototypeofLLCresonantconverterisbuiltupanditsfull-loadeficiencyhigherthan95％verifiestheaccuracyofthetheoreticalanalysi

6、spresented．Keywords：convener；fundamentalharmonicanalysis；series；parallel1引言用。相应地，传统DC／DC谐振变流器通常无需任何的外加辅助电路即可实现有源器件的软开关环当今的电源产业界．高变换效率和高功率密境，在降低开关损耗的同时又不会引入额外损耗，度已成为DC／DC变流器在设计研发过程中的重而电路中的寄生电感和寄生电容通常也可以一起点和难点问题。就传统PWM控制DC／DC变流器有效地参与功率变换，因此在高变换效率以及高而言，提高变流器的开关工作频率固

7、然能有效减功率密度方面体现出相当大的潜在优势。小电源装置中无源器件的体积大小，但随之增加的有源器件开关损耗及驱动损耗会明显降低变流2DC／DC谐振变流器基波分析法H1器的变换效率．从而制约了变流器整体功率密度传统DC／DC谐振变流器经归一化后，其结构的提高。近几十年来的软开关技术能有效降低电如图1所示f21。其中，高频开关逆变桥通常将直流源装置中有源器件的开关损耗及驱动损耗。起到输入电压逆变为50％占空比且频率等于开关工作提高变换效率和功率密度的作用，但这些软开关频率的交流方波电压。若对该交流方波进行傅辅助网络有的结构复

8、杂、控制困难．有的自身也会里叶分解，则可得其基波分量以及其他高次的奇引入相当大的损耗，所以在现有的辅助电路中，只次谐波分量；谐振腔通常由电感电容组成，在品有很少量能真正适合全球消费类市场的推广及应质因数不太小时具有较好的带通滤波效果，远离谐振频率，=的高次谐波分量将被滤除，只留下部分接近．的谐波分量，所以当等于或接近