定频移相控制LLC谐振变换器:降低损耗,提升效率

22 下载量 39 浏览量 更新于2024-08-31 2 收藏 497KB PDF 举报
"本文主要研究了定频移相控制在高效LLC谐振变换器中的应用,以解决宽电压输入下导致的大量原边导通损耗问题。文章提出了数字充电设计方案,通过分析LLC谐振变换器的拓扑结构和工作原理,优化主电路参数与变压器设计,并基于DSP芯片TMS320F28033实现控制方案的软件开发。最终设计并制造了一台350 V~500 V输入、200 V/5 A输出的样机,经过仿真和实验验证,证实了设计的高效率和低损耗特性。" LLC谐振变换器是一种广泛应用的电力电子变换技术,它的主要优点在于减少了开关元件的应力,提高了转换效率和功率密度。在宽电压输入条件下,传统的LLC变换器为了保持高电压增益,可能导致原边开关器件的导通损耗显著增加。为了解决这个问题,本文提出了定频移相控制策略,这种策略在保持固定工作频率的同时,通过调整开关器件的移相角来改变谐振电流,从而实现高电压增益和减少导通损耗。 在理论分析基础上,作者进行了主电路和变压器的设计。关键在于选取合适的电容、电感和变压器设计参数,以确保在全负载范围内所有开关器件能够实现零电压开关(ZVS),降低开关损耗。此外,采用Texas Instruments的TMS320F28033数字信号处理器作为控制器,详细分析了控制算法的软件实现过程,该处理器因其高速运算能力和丰富的外设接口,非常适合用于复杂的电力电子系统控制。 样机制作完成后,通过Saber仿真软件进行初步验证,然后通过实际运行实验进一步确认了设计的性能。实验结果显示,该设计在全负载范围内能保持92%以上的转换效率,显著降低了原边导通损耗,验证了定频移相控制在LLC谐振变换器中的有效性。 总结来说,本文的贡献在于提出了一种新的、高效且低损耗的LLC谐振变换器控制方法,尤其适用于宽电压输入的应用场景。这一方法不仅提高了变换器的工作效率,还降低了原件应力,对于提升电力电子设备的性能和寿命具有重要意义。