基于全耦合电感器的交错并联LLC谐振变换器均流特性研究

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LLC谐振变换器具有输入电压范围宽,功率密度大,软开关特性等优点,因此被广泛的研究和应用。随着应用场合功率的提升,常将多相LLC谐振变换器并联运行,然而由于目前制造工艺的限制,使得各相谐振腔的谐振参数并不完全一致,这就造成了多相LLC谐振变换器不均流的现象,本文针对上述问题,提出了一种基于全耦合电感器的交错并联LLC谐振变换器均流策略。本文首先对谐振变换器的发展进行了阐述,针对不同的谐振变换器进行了介绍,并对其特点进行了详细的比较分析。介绍了近年来国内外关于LLC谐振变换器的均流技术,并阐述了其特点和局限性。然后分析了全桥LLC谐振变换器的工作原理,建立了全桥LLC谐振变换器谐振回路的基波等效模型,并对变换器的基本特性进行了研究。在此基础上,分析了交错并联LLC谐振变换器的各个时序对应的工作模态,建立了交错并联LLC谐振变换器谐振回路的基波等效模型,对变换器的谐振腔参数进行了推导。接着分析了谐振腔谐振参数误差情况下变换器的均流特性。进而提出了在交错并联LLC谐振变换器的各个谐振槽中串联耦合电感器的均流策略。建立了基于耦合电感器的谐振回路基波等效模型,分析了耦合电感器的耦合度对变换器电压增益的影响,分析了耦合电感器的电感量与均流效果之间的关系,给出了耦合电感器的设计方法。最后按照变换器的设计参数和所选取的元件搭建了一台试验样机,从仿真和实验两个方面验证了理论推导的正确性和所提均流方案的有效性。该论文有图55幅表6个,参考文献52篇。
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