全桥LLC谐振变换器的混合式控制策略

可再生能源的开发利用是解决能源危机及环境污染的有效措施之一,但是由于气候条件的影响,可再生能源发电单元具有输出电压范围宽的特点。在并网型逆变器中,一般通过一个DC-DC变换器将可再生能源发电单元的输出电压变换为一个稳定的电压,以有利于后级逆变器的优化设计。本文研究宽输入电压范围内高效工作的DC-DC变换器。 全桥LLC谐振变换器具有在宽负载范围内实现开关管的零电压开关和输出二极管零电流开关的优点,适用于中大功率的应用场合。全桥LLC谐振变换器的控制策略分为变频控制和定频控制,在宽范围输入电压应用场合,两种控制策略各有优缺点。本文详细讨论了变频控制和定频控制时全桥LLC谐振变换器的工作原理,并分别利用基波分析方法和基于时域的分析方法对这两种控制策略的基本特性进行详细分析,推导了其输入输出电压传输比曲线。 为了结合这两种控制策略的优点,本文提出一种变频与定频控制相结合的混合控制策略,使变换器在不同输入电压时分别工作在变频模式和移相模式,从而在宽范围输入电压内实现高的变换效率。论文给出了详细的电路实现。 最后,在实验室完成了一台3kW的原理样机的制作与调试工作,并进行了实验验证。实验结果表明本文所提出的混合控制策略是可行的。