高效双变压器 LLC 转换器:宽输入电压范围应用的优化设计

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本文是一篇关于高效率LLC(Boosting LLC)变换器的设计论文,发表于2013年4月的《电气与电子工程 Transactions on Power Electronics》期刊。LLC变换器是一种在电力电子领域广泛应用的拓扑结构,主要用于实现高效率的电压转换,特别适合宽输入电压范围的应用场景。作者Haibing Hu、Xiang Fang、Frank Chen和Z.John Shen、Issa Batarseh等人提出了一种创新的修改版LLC变换器,其特点是采用了两个串联的变压器,这使得变换器能够覆盖四倍于最小输入电压的操作范围。 论文的核心内容集中在优化这种新型LLC变换器的设计上。为了实现更高的效率,研究者开发了一种数值方法,基于LLC变换器的稳态方程,通过分析磁化电流来最小化损耗。他们特别关注了磁化电感,因为较大的磁化电感有助于减小磁化电流,从而降低导通损耗和核心损耗。设计目标是找到最大磁化电感,以实现最佳的效率和性能。 论文还提供了一个优化过程和一个具体的250瓦、210伏输出功率的原型设计实例。设计过程中,作者构建了一个输入电压范围从25伏到100伏的实验平台,用来验证所发展的数值模型和优化方法的有效性。实验数据中的dc增益与理论计算的结果高度吻合,这表明了新提出的LLC变换器设计方案的成功。 这篇论文为宽输入电压范围的LLC变换器设计提供了实用的优化策略和技术支持,对于从事电源系统设计的工程师来说,具有很高的参考价值,能够帮助他们提升电源系统的效率和适应性。通过深入理解文中提出的理论模型和优化技术,设计师可以更好地应对各种工作环境中电源转换的需求。