谐振DC/DC变换器的研究

论文题目: 谐振DC/DC变换器的研究

论文类型: 硕士论文

论文专业: 电力电子与电力传动

作者: 杨益平

导师: 应建平

关键词: 谐振,变换器,零电压,零电流,调频

文献来源: 浙江大学

发表年度: 2005

论文摘要: 本论文介绍了分布式系统技术的概况,分析了常用的DC/DC拓扑结构,提出了一种应用拓扑—全桥LLC谐振DC/DC变换器(Full Bridge LLC Resonant DC/DC Converter)。该拓扑是一种四开关和双半波组合的结构,采用固定死区的互补调频控制方式,充分利用电路本身的特征,通过谐振电感、谐振电容和变压器的激磁电感谐振,实现零电压(ZVS)开关和零电流(ZCS)开关。本论文给出了该拓扑的原理分析、设计表达式和损耗估算。48V52.5A—500KHz电路模型的实验结果,验证了该拓扑所具有的良好特性。

论文目录:

致谢

摘要

Abstract

前沿

第1章 DC／DC变换技术的概况

1.1 DC／DC变换技术

1.1.1 硬开关技术

1.1.2 软开关技术

1.2 DC／DC变换电路的典型拓扑

1.2.1 移相全桥DC／DC变换器

1.2.2 不对称半桥DC／DC变换器

1.2.3 串联谐振DC／DC变换器

1.2.4 并联谐振DC／DC变换器

1.2.5 LCC串并联谐振DC／DC变换器

1.2.6 全桥LLC谐振DC／DC变换器

第2章全桥LLC谐振DC／DC变换器

2.1 主电路结构

2.1.1 全桥LLC皆振变换器的工作原理和主要波形

2.1.1.1 fm＜f＜fs时的工作原理

2.1.1.2 f=fs时的工作原理

2.1.1.3 f＞fs时的工作原理

2.2 全桥LLC谐振DC／DC变换器特性分析

2.2.1 全桥LLC谐振DC／DC变换器的频率特性

2.2.1.1 线性等效电路分析

2.2.1.2 与传统的串联谐振变换器对比

2.2.2 全桥LLC谐振DC／DC变换器的空载特性

2.2.3 全桥LLC谐振DC／DC变换器的短路特性

2.2.4 全桥LLC谐振DC／DC变换器的掉电特性

2.3 全桥LLC谐振DC／DC变换器的设计步骤

第3章全桥LLC谐振DC／IDC变换器的应用设计

3.1 电路的总框图

3.2 主电路的设计

3.2.1 谐振频率的确定

3.2.2 主电路元件的选择

3.2.3 控制及驱动的设计

3.2.3.1 控制电路

3.2.3.2 驱动电路

3.3 电路的损耗分析

3.3.1 开关的损耗

3.3.2 二极管的损耗

3.3.3 变压器吓谐振电感的损耗

3.3.4 总损耗

3.4 全桥LLC谐振DC／DC变换器的过载保护

3.4.1 过载状态下全桥LLC谐振DC／DC变换器的特性

第4章实验结果和分析

4.1 实验的结果及分析

4.1.1 驱动信号波形分析

4.1.2 开关的ZVS开通

4.1.3 谐振电流

4.1.4 变压器的激磁电流

4.1.5 输出整流二极管的电压

4.1.6 变压器的空载特性

4.1.7 输出纹波

4.1.8 软启动

4.1.9 掉电时间

4.2 实际效率情况

4.2.1 开环时的效率

4.2.2 闭环时的一些测试结果

4.2.2.1 效率测试

4.2.2.2 工作频率测试

4.2.2.3 输出电压测试

第5章结论和展望

5.1 结论

5.2 展望

5.2.1 磁芯元件的集成

5.2.2 谐振变换器的小信号模型建立

附录A MC33067电路框图

参考文献

发布时间: 2005-07-14

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