论文部分内容阅读
目前世界范围内处于能源紧缺状态,能源越来越成为决定国家综合竞争力的关键因素。新能源发电技术由于其清洁高效等优点是国家未来的发展重点,但新能源发电单元容易受到气候和天气的影响,造成输出电压波动较大。为了给后级变换器一个稳定的直流母线电压,需要在发电单元和后级变换器之间加入一个宽输入范围的DC/DC变换器。LLC谐振变换器由于其高效高功率密度等优点最为合适,但LLC谐振变换器容易受电压波动影响。因此本文重点研究宽输入范围下LLC谐振变换器的拓扑结构和控制策略。针对两电平全桥LLC谐振变换器变频控制和定频控制的优缺点,本文采用将两种控制方式进行结合。当输入电压较低时采用变频控制策略,当输入电压较高时采用定频控制策略,这种定频控制和变频控制相结合的混合控制策略可以有效提高LLC变换器输入电压范围;当LLC变换器输出电流较大时副边开关管损耗会变大,为了减小开关管的损耗,本文提出了一种新型的同步整流技术。该种同步整流方法不需要添加额外的辅助电路,既提高了 LLC谐振变换器的效率,又没有增加额外的成本;BUCK-LLC两级DC/DC变换器,前级变换器可以稳定发电单元的电压波动,后级LLC谐振变换器可以提高变换器的效率,比较适合应用于宽输出范围的新能源发电系统中。本文分析了 BUCK-LLC两级变换器的拓扑结构,并进行了小信号建模分析。针对BUCK-LLC两级变换器本文提出了双环定频的控制策略,使得变换器适用于宽输入电压范围。为了验证本文LLC谐振变换器的拓扑结构和控制策略,在实验室搭建了一台300W的原理样机。实验结果证明本文采用的控制策略可以使LLC谐振变换器输入电压范围变宽,适合工作于新能源发电系统中。