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基于半桥三电平LLC谐振变换器的混合控制策略研究 被引量：1
1
作者 王君瑞 赵东琦 +1 位作者 陈剑飞 秦豪 《现代电子技术》 北大核心 2025年第2期1-8,共8页
半桥三电平LLC谐振变换器具有体积小、开关器件少、开关器件耐压高等优势,已逐渐应用于直流充电模块后级为动力电池充电。针对传统变频调制(PFM)策略与移相调制(PSM)策略无法实现宽输出电压范围的问题进行分析,提出一种宽增益范围的移相... 半桥三电平LLC谐振变换器具有体积小、开关器件少、开关器件耐压高等优势,已逐渐应用于直流充电模块后级为动力电池充电。针对传统变频调制(PFM)策略与移相调制(PSM)策略无法实现宽输出电压范围的问题进行分析,提出一种宽增益范围的移相-变频(PSM-PFM)混合控制策略。通过搭建一台功率为600 W、输出电压为20~60 V的实验样机进行验证。实验结果表明,所提控制策略相比单一调制策略具有更宽的增益,进而可实现宽输出电压范围,能够为动力电池提供稳定、宽范围且可调的充电电压,并实现开关管零电压开通。 展开更多
关键词 LLC谐振变换器 变频调制 移相调制 混合控制 零电压开关 宽输出电压
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采用谐振电感复用的LCL-T/LLC谐振变换器
2
作者 方炜 王帅 +2 位作者 康国杭 刘宿城 刘晓东 《电子科技大学学报》 北大核心 2025年第1期13-22,共10页
LLC谐振变换器有着转换效率高、软开关特性好等显著优点。但在储能系统充电的应用场合中,宽电压增益输出要求LLC谐振变换器工作频率在较大范围内变化,从而引起转换效率明显降低、磁性元件设计困难、轻载调节有限等问题。研究了一种采用... LLC谐振变换器有着转换效率高、软开关特性好等显著优点。但在储能系统充电的应用场合中,宽电压增益输出要求LLC谐振变换器工作频率在较大范围内变化,从而引起转换效率明显降低、磁性元件设计困难、轻载调节有限等问题。研究了一种采用谐振电感复用的LCL-T/LLC谐振变换器,可用于电动汽车的车载充电。将谐振电感置于变压器副边,构建LCL-T谐振腔使得变换器工作在恒流充电阶段,LCL-T谐振变换器的恒流特性可以显著减小变换器的工作频率范围;通过辅助开关改变谐振支路,该谐振电感也可参与LLC谐振,使变换器工作在恒压充电阶段,提供稳定的充电电压。由于谐振电感位于变压器副边,减少了死区时间内的磁芯损耗,提高了转换效率。详细分析了该变换器的工作模式和直流增益特性,给出了关键参数设计原则。最后,搭建了一台3.3 kW、400 V/330 V的实验样机,验证了变换器拓扑和控制方案的有效性。 展开更多
关键词 直流充电 LCL-T/LLC谐振变换器 软开关运行 电动汽车
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宽输入倍压整流LLC谐振变换器的时域分析
3
作者 熊兰 高迎飞 +1 位作者 宋佳 刘林 《电源学报》 北大核心 2025年第3期228-237,共10页
宽输入谐振变换器在储能与新能源系统中有广泛的应用需求。应用时域分析法求取LLC谐振变换器的电压增益特性时,已有研究通常假定移相控制电路处于电流断续模式,使得变换器连续模式的增益分析结果出现明显误差。针对倍压整流LLC谐振变换... 宽输入谐振变换器在储能与新能源系统中有广泛的应用需求。应用时域分析法求取LLC谐振变换器的电压增益特性时,已有研究通常假定移相控制电路处于电流断续模式,使得变换器连续模式的增益分析结果出现明显误差。针对倍压整流LLC谐振变换器,提出识别2种模式的时域分析计算方法。首先通过模态分析得出电流连续或断续的判据;然后以时域分析法推导2种模式的归一化计算模型,并使用计算结果和判据验证工作模式;最后通过不同条件下电压增益曲线的计算、仿真和实验对比证明了所提方法的有效性。结果表明,该方法对可能出现连续模式的LLC变换器更加适用,增益分析的准确性有所提高,有助于参数设计。 展开更多
关键词 LLC谐振变换器 宽输入 时域分析 电流连续模式 电流断续模式
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一种倍压型变占空比宽输出两相并联LLC谐振变换器
4
作者 潘健 郭泓展 +1 位作者 张恢鉴 邵冰 《电源学报》 北大核心 2025年第1期21-31,共11页
针对传统LLC谐振变换器在宽电压应用时开关频率范围过宽且电压调节性能较差的问题,提出1种倍压型两相并联谐振变换器。该变换器一次侧为并联双半桥LLC结构,二次侧在全桥整流网络中引入双向开关,构成可重构倍压整流网络。工作时采用定频... 针对传统LLC谐振变换器在宽电压应用时开关频率范围过宽且电压调节性能较差的问题,提出1种倍压型两相并联谐振变换器。该变换器一次侧为并联双半桥LLC结构,二次侧在全桥整流网络中引入双向开关,构成可重构倍压整流网络。工作时采用定频控制,一次侧下半桥通过改变占空比来改变谐振槽输入电压,上半桥则以固定占空比工作,二次侧整流网络在双向开关的作用下实现全桥和倍压混合整流,可实现4倍的电压增益范围。同时,该变换器具有良好的软开关性能,且电压增益与励磁电感、负载无关,可选用较大的励磁电感来减小开关的关断和导通损耗。最后,仿真与实验验证了该变换器的有效性。 展开更多
关键词 谐振变换器 定频控制 倍压整流 宽电压 软开关
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新型宽增益LLC谐振变换器的研究与设计
5
作者 李玉东 王胜超 +1 位作者 王福豪 史澳 《电子测量技术》 北大核心 2025年第13期38-47,共10页
针对传统LLC谐振变换器增益范围较窄的问题,该文提出一种新型宽增益范围的LLC谐振变换器拓扑。该电路将四开关Buck-Boost变换器的输出端与LLC谐振变换器的前桥臂级联。全桥LLC谐振模块开关管工作在谐振频率点附近,通过改变四开关Buck-Bo... 针对传统LLC谐振变换器增益范围较窄的问题,该文提出一种新型宽增益范围的LLC谐振变换器拓扑。该电路将四开关Buck-Boost变换器的输出端与LLC谐振变换器的前桥臂级联。全桥LLC谐振模块开关管工作在谐振频率点附近,通过改变四开关Buck-Boost模块开关管的占空比来改变LLC谐振模块的输入电压交流幅值。四开关Buck-Boost模块仅需承载部分负载功率即可实现对整机宽电压增益范围的调节。通过对该新型变换器进行模态分析、增益推导,得出所有开关管实现软开关的条件和宽增益的控制方法。最后搭建了一套30 V/300 W实验样机,变换器整机峰值效率为95.27%,相较传统两级拓扑效率提升2.13%。实验结果证明了所提拓扑电路的可行性和理论分析的正确性。 展开更多
关键词 四开关Buck-Boost LLC谐振变换器 ZVS 宽增益范围
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基于DBO-FHA的双向CLLLC谐振变换器参数优化设计
6
作者 马帅旗 贺海育 +2 位作者 任思嘉 赵佳瑶 张力蕾 《汽车技术》 北大核心 2025年第2期37-45,共9页
针对采用基波分析(FHA)法设计CLLLC变换器参数时,步骤繁杂、无法找到变换器最优硬件参数的问题,提出一种基于基波分析法和蜣螂优化(DBO)算法的CLLLC变换器参数设计和寻优策略。通过FHA推导出变换器参数的设计边界,并将其作为设计约束条... 针对采用基波分析(FHA)法设计CLLLC变换器参数时,步骤繁杂、无法找到变换器最优硬件参数的问题,提出一种基于基波分析法和蜣螂优化(DBO)算法的CLLLC变换器参数设计和寻优策略。通过FHA推导出变换器参数的设计边界,并将其作为设计约束条件;根据变换器的转换效率与硬件参数间的关系,建立变换器工作效率函数;利用DBO算法在设计约束范围内,对目标函数进行寻优,获得最佳效率点的硬件参数。试验结果表明:采用所提出方案设计制作的样机效率可达97%,进一步证明了该方案的可行性。 展开更多
关键词 基波分析法 蜣螂优化算法 双向谐振变换器 参数优化
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基于动态面混合控制策略的矿用机车充电机CLLC谐振变换器研究
7
作者 岳云涛 赵宏维 +1 位作者 庄致钧 王颢森 《煤炭工程》 北大核心 2025年第5期210-217,共8页
针对CLLC变换器高阶系统在全负载状态下电能传输的稳定性和快速性问题,提出了一种基于动态面控制的PFM-PWM混合控制策略。该控制策略在谐振变换器轻载和满载状态下分别采用PFM和PWM控制算法,实现了系统输出电压的稳定性和快速性。详细... 针对CLLC变换器高阶系统在全负载状态下电能传输的稳定性和快速性问题,提出了一种基于动态面控制的PFM-PWM混合控制策略。该控制策略在谐振变换器轻载和满载状态下分别采用PFM和PWM控制算法,实现了系统输出电压的稳定性和快速性。详细分析了CLLC谐振变换器的拓扑结构,阐述了欠谐振状态、谐振点状态及过谐振状态的工作模式,搭建了基于动态面混合控制策略的CLLC变换器仿真和实验平台,并结合矿用机车充电机特性,利用仿真和实验输出波形验证了动态面混合控制算法的有效性和实用性。 展开更多
关键词 CLLC谐振变换器 动态面控制 非线性系统控制
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双向CLLC谐振变换器的参数设计方法研究 被引量：2
8
作者 王弘珺 郁专 谢少军 《电源学报》 北大核心 2025年第1期11-20,66,共11页
CLLC谐振变换器可实现双向功率传输,具有高效率、高功率密度的特点,但传统的参数设计方法步骤繁琐,需迭代多次才能取得合适的功率电路参数。为此,深入分析双向CLLC变换器工作原理和工作特性,提出1种新的参数设计方法。综合考虑全工作范... CLLC谐振变换器可实现双向功率传输,具有高效率、高功率密度的特点,但传统的参数设计方法步骤繁琐,需迭代多次才能取得合适的功率电路参数。为此,深入分析双向CLLC变换器工作原理和工作特性,提出1种新的参数设计方法。综合考虑全工作范围软开关、设计指标约束及高效率优化条件,缩小设计参数的可选范围,优化设计步骤,有效减少了变换器参数设计过程的复杂度。结合工业场合下48~380 V/kW双向直流变换应用需求,给出了具体的参数设计步骤和结果,并研制出了样机,通过实验测试验证了所提参数设计方法的正确性和有效性。 展开更多
关键词 CLLC谐振变换器 参数设计 软开关 双向直流变换器
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LLC谐振变换器简化时域算法及其频率前馈控制
9
作者 李佳昊 陈捷 +3 位作者 邵志冲 蔡璟珂 佘焱 王勇 《中国电机工程学报》 北大核心 2025年第8期3147-3159,I0024,共14页
针对LLC谐振变换器使用传统线性控制器时动态响应不理想的问题,提出一种基于LLC变换器简化时域分析的频率前馈控制。通过对欠谐振、过谐振且接近谐振点和过谐振且远离谐振点的3种工况下的LLC变换器时域方程进行简化,提出3种简化时域迭... 针对LLC谐振变换器使用传统线性控制器时动态响应不理想的问题,提出一种基于LLC变换器简化时域分析的频率前馈控制。通过对欠谐振、过谐振且接近谐振点和过谐振且远离谐振点的3种工况下的LLC变换器时域方程进行简化,提出3种简化时域迭代算法,可以在数字控制器中实时计算LLC变换器的理想开关频率并前馈至线性控制器,从而改善LLC变换器的动态响应。提出的简化时域算法还可以实时计算电压增益、谐振电流和谐振电压的工作波形。仿真结果表明,所提出的简化时域算法计算得到的工作波形和电压增益曲线与时域分析接近,证明了算法的准确性。搭建一台实验样机以验证所提出的前馈控制的动态响应。实验结果表明,所提出的前馈控制可以实现对于LLC变换器各种动态过程的性能优化,且对于数字控制器的计算负担较小。 展开更多
关键词 LLC谐振变换器 简化时域方程 泰勒展开 前馈控制 动态响应
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双变压器型串联谐振变换器全范围软开关设计
10
作者 李翼男 胡松 +3 位作者 李晓东 陈武 钟黎萍 杨晴晴 《上海交通大学学报》 北大核心 2025年第6期789-799,共11页
为了解决双桥谐振变换器(DBRC)轻载条件下回流功率过大、失去零电压开关(ZVS)运行的问题,设计了一种双变压器型串联谐振变换器(DTSRC).该变换器采用双变压器结构,有效降低了变压器两端所受电压应力.通过优化高频变压器变比系数,DTSRC在... 为了解决双桥谐振变换器(DBRC)轻载条件下回流功率过大、失去零电压开关(ZVS)运行的问题,设计了一种双变压器型串联谐振变换器(DTSRC).该变换器采用双变压器结构,有效降低了变压器两端所受电压应力.通过优化高频变压器变比系数,DTSRC在轻载条件下能够保证开关管实现ZVS运行,降低变换器开关损耗.同时,采用最小电流轨迹(MCT)控制策略,使二次侧电压与电流同相位运行,实现同步整流,消除回流功率,并降低变换器导通损耗.最后,搭建200 W/100 kHz的变换器样机来验证方案的有效性.实验结果表明:DTSRC的开关管在全负载范围内均能实现ZVS运行,整体运行效率超过90%. 展开更多
关键词 串联谐振变换器 零电压开关 最小电流 开关损耗 导通损耗
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基于简化时域模型的LLC谐振变换器同步整流在线驱动策略
11
作者 张宇鑫 陈捷 +2 位作者 王简 佘焱 王勇 《电工技术学报》 北大核心 2025年第8期2615-2629,共15页
LLC谐振变换器因其高效率、高功率密度和宽范围电压输出的优点,常应用于电动汽车充电装置中。为了进一步提高效率,该变换器的二次侧采用同步整流技术。因传统的同步整流方案受到了一系列限制,包括电流互感器成本高、高压检测困难、工作... LLC谐振变换器因其高效率、高功率密度和宽范围电压输出的优点,常应用于电动汽车充电装置中。为了进一步提高效率,该变换器的二次侧采用同步整流技术。因传统的同步整流方案受到了一系列限制,包括电流互感器成本高、高压检测困难、工作范围窄、计算负担重或准确度不高等问题。为解决这些问题,提出一种无高频采样的LLC谐振变换器同步整流方案。该方案基于简化的时域分析,在线识别LLC谐振变换器的不同工作模式并实时计算同步整流管的导通或延迟导通占空比。仿真结果表明,所提方法可在全频率范围与各种负载工况下实现同步整流管的精确驱动,且与其他基于模型的无高频采样驱动方案相比,该方案更为精确。最后,通过构建一台6.6 kW的实验样机,验证了该方案的稳态精确性和动态可靠性。 展开更多
关键词 LLC谐振变换器 时域分析 同步整流 模式识别
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基于过谐振调频扩展移相控制的CLLC谐振变换器电流优化策略
12
作者 王翌琛 王丰 +1 位作者 卓放 于克凡 《电力系统自动化》 北大核心 2025年第3期178-188,共11页
电容-电感-电感-电容(CLLC)谐振变换器是一种运行效率高、软开关特性好,适用于直流电力系统的隔离型双向DC/DC变换器。然而,谐振变换器采用的传统调频控制仅包含一个控制变量,难以同时维持变换器输出电压稳定并兼顾谐振电流优化。为了提... 电容-电感-电感-电容(CLLC)谐振变换器是一种运行效率高、软开关特性好,适用于直流电力系统的隔离型双向DC/DC变换器。然而,谐振变换器采用的传统调频控制仅包含一个控制变量,难以同时维持变换器输出电压稳定并兼顾谐振电流优化。为了提升CLLC谐振变换器的整体运行效率,提出了一种基于粒子群优化算法的过谐振调频扩展移相控制方法。此控制方法在调频控制的基础上引入了2个移相型控制变量,增加了CLLC谐振变换器的控制自由度。同时,基于精准时域模型并使用粒子群优化算法,可以明确变换器采用过谐振调频扩展移相控制方法时的最优工作点,从而有效地提升变换器不同工况下的运行效率。最后,通过一台2kW级实验样机验证了所提电流优化方法的可行性。 展开更多
关键词 直流电力系统 谐振变换器 粒子群优化算法 过谐振调频扩展移相控制 谐振电流优化 时域模型
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整合电容网络型低应力高降压比LLC谐振变换器
13
作者 郭杨 刘雪山 +1 位作者 李梦 叶洪铖 《中国电机工程学报》 北大核心 2025年第14期5634-5643,I0026,共11页
随着分布式供电系统容量的持续增加,提高直流母线电压已成为一种技术发展趋势,这对二次电源的功率密度与降压比提出新的要求。针对传统高转换比变换器存在体积大、效率与功率密度难以提升的问题,该文提出一种整合开关电容网络型高降压比... 随着分布式供电系统容量的持续增加,提高直流母线电压已成为一种技术发展趋势,这对二次电源的功率密度与降压比提出新的要求。针对传统高转换比变换器存在体积大、效率与功率密度难以提升的问题,该文提出一种整合开关电容网络型高降压比LLC谐振变换器。所提变换器对电容网络单元与LLC半桥单元冗余开关进行整合复用,简化变换器的拓扑与控制、降低电压应力、提升降压比。同时,所提变换器能够实现原边开关管的零电压开通与副边同步整流管的零电流关断,进一步提升变换器的效率。对变换器的工作模态、电压增益以及软开关等特性等进行分析,设计并搭建48 V输入、1.8 V/30 A输出的实验样机,实验结果验证理论分析的正确性及所提方案的可行性。 展开更多
关键词 开关电容网络 LLC谐振变换器 整合复用 高降压比 软开关
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高降压比LLC谐振变换器
14
作者 艾建 沈晔豪 +2 位作者 杨贤彬 毕恺韬 樊启高 《太阳能学报》 北大核心 2025年第6期440-450,共11页
传统LLC谐振变换器的降压比受变压器匝比以及开关频率范围限制,且高压侧器件电压应力高,无法适用于高降压比场合。针对该问题,该文提出一种新型高降压比LLC谐振变换器,其降压比是全桥LLC谐振变换器的4倍,并具有实现软开关、输入电容电... 传统LLC谐振变换器的降压比受变压器匝比以及开关频率范围限制,且高压侧器件电压应力高,无法适用于高降压比场合。针对该问题,该文提出一种新型高降压比LLC谐振变换器,其降压比是全桥LLC谐振变换器的4倍,并具有实现软开关、输入电容电压自平衡、高压侧器件电压应力低以及控制方法简单等优点。详细阐述其工作模态及运行机理,并在开关管延时关断的条件下,分析变换器输入电容电压自平衡机理。最后,通过搭建一台2 kW的实验样机,证明该变换器具有的优点及其运行原理的正确性。 展开更多
关键词 低匝比 LLC谐振变换器 软开关 高降压比
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基于状态轨迹模型的CLLC谐振变换器控制策略研究
15
作者 刘博睿 李磊 +2 位作者 张善路 焦龙腾 汪诚 《中国电机工程学报》 北大核心 2025年第2期714-724,I0026,共12页
为提升CLLC谐振变换器的动态性能,该文提出一种基于状态轨迹模型的CLLC谐振变换器控制方法。该方法以CLLC谐振变换器的时域模型为基础,通过消除谐振腔能量的高频分量,建立CLLC谐振变换器各工作模式的状态轨迹模型。在此基础上,通过合理... 为提升CLLC谐振变换器的动态性能,该文提出一种基于状态轨迹模型的CLLC谐振变换器控制方法。该方法以CLLC谐振变换器的时域模型为基础,通过消除谐振腔能量的高频分量,建立CLLC谐振变换器各工作模式的状态轨迹模型。在此基础上,通过合理化简时域方程,利用状态轨迹中的几何关系,详细推导谐振腔能量之间的关系,提出CLLC谐振变换器轨迹控制策略。该策略通过暂态过程负载电流变化量控制开关管栅极驱动信号的脉冲宽度,使变换器中各状态变量能够快速跟踪理论轨迹,保证CLLC谐振变换器负载切换后在最短时间内重新到达稳态。最后,搭建1台300 W的实验样机对所提控制策略进行验证。实验结果证明,与传统线性控制相比,所提控制策略明显改善CLLC谐振变换器的动态性能。 展开更多
关键词 CLLC谐振变换器 状态轨迹模型 轨迹控制策略 谐振腔能量 动态性能
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CLLC谐振变换器功率换向暂态控制策略
16
作者 王卫云 王云峰 张国澎 《电气工程学报》 北大核心 2025年第3期107-115,共9页
宽电压输出的CLLC谐振变换器常采用原边桥闭环调频,副边桥同步整流的控制方式。在功率方向改变时,变换器原、副边的控制方式需要对换改变,这使得变换器的换向控制成为非线性的控制过程。换向触发条件与换向后变换器的暂态运行方式,直接... 宽电压输出的CLLC谐振变换器常采用原边桥闭环调频,副边桥同步整流的控制方式。在功率方向改变时,变换器原、副边的控制方式需要对换改变,这使得变换器的换向控制成为非线性的控制过程。换向触发条件与换向后变换器的暂态运行方式,直接影响着变换器换向暂态时输出电压的稳定。为此,在CLLC变换器典型变频控制的基础上,利用基波分析法,得到变换器直流电压的增益表达式,分析传输功率与开关频率和电压增益之间的关系。进一步分析变换器不同运行状态下切换的暂态过程,提出一种变换器换向的开关频率初值估算方法与功率换向策略。最后,在搭建的仿真与试验平台上,验证所提方法的可行性。 展开更多
关键词 CLLC谐振变换器 功率换向 暂态控制 基波分析法
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双向CLLC谐振变换器开关管开路故障特性分析
17
作者 刘洋 赵鲁 +3 位作者 马呈瑶 殷振环 马驰 董侃 《太阳能学报》 北大核心 2025年第1期531-539,共9页
为研究双向CLLC谐振变换器发生开关管开路故障特性,首先介绍双向谐振变换器CLLC的拓扑与基本原理,分析开关管开路故障后暂态特性6种模态及稳态特性4种故障模式的特点,并利用模态分析法进行建模。在此基础上对CLLC变换器故障后的电压增... 为研究双向CLLC谐振变换器发生开关管开路故障特性,首先介绍双向谐振变换器CLLC的拓扑与基本原理,分析开关管开路故障后暂态特性6种模态及稳态特性4种故障模式的特点,并利用模态分析法进行建模。在此基础上对CLLC变换器故障后的电压增益、谐振电流应力与谐振电容电压应力进行研究,并与DBSRC变换器发生开关管开路故障时的故障特性进行对比分析。最后,通过仿真与实验验证了故障特性分析的准确性。 展开更多
关键词 双向CLLC谐振变换器 开关管开路故障 谐振电流应力 谐振电容电压应力
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基于氮化镓器件的LLC谐振变换器效率优化
18
作者 于雁南 付学良 +1 位作者 李明通 李大汉 《桂林理工大学学报》 北大核心 2025年第2期260-265,共6页
优化开关管的开关损耗是提高LLC谐振变换器转换效率的关键。针对240 W适配器高功率密度和高效率要求,采用氮化镓功率器件作为原边开关管,利用控制变量法对谐振参数K、Q进行约束和优化,并进行Mathcad理论计算、Matlab仿真。选取MP6924A... 优化开关管的开关损耗是提高LLC谐振变换器转换效率的关键。针对240 W适配器高功率密度和高效率要求,采用氮化镓功率器件作为原边开关管,利用控制变量法对谐振参数K、Q进行约束和优化,并进行Mathcad理论计算、Matlab仿真。选取MP6924A作同步整流驱动芯片,研制了一台240 W适配器样机进行实验平台测试,整机功率密度达到0.82 W/cm^(3),高压满载效率为96%,验证了采用氮化镓功率器件以及优化谐振参数、同步整流技术等对效率提升的可行性。 展开更多
关键词 LLC谐振变换器 高效率 氮化镓 同步整流
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一种应用于移相调制同步整流型谐振变换器的轻载效率优化分析方法 被引量：1
19
作者 陈梦颖 陈博 +2 位作者 刘超 王议锋 王萍 《电工技术学报》 北大核心 2025年第6期1900-1914,共15页
针对移相调制轻载零电压软开关(ZVS)缺失效率低下的问题,该文提出一种应用于移相调制同步整流型谐振变换器的轻载效率优化分析方法。该方法采用同步整流管提前导通的方式,通过调节同步整流管的开通时序,实现了部分能量从二次侧到一次侧... 针对移相调制轻载零电压软开关(ZVS)缺失效率低下的问题,该文提出一种应用于移相调制同步整流型谐振变换器的轻载效率优化分析方法。该方法采用同步整流管提前导通的方式,通过调节同步整流管的开通时序,实现了部分能量从二次侧到一次侧的回馈。在同步整流开关管提前导通的过程中,降低的损耗(一次侧滞后桥臂开关管开通损耗和输出电容损耗)和增加的损耗(一次侧滞后桥臂开关管关断损耗和回路导通损耗)之间形成动态博弈,这对变换器的综合效率具有重要影响。通过构建受控变量(同步整流开关管提前导通时间TR)与损耗(P_(loss))之间的数学模型,该文总结得出不同工作条件下损耗导数(P'_(loss))和T_R的基本关系。由此,变换器获得了优化的提前导通时间(T_(R_(op)))及相应的优化效率(η_(op))。为验证理论分析的有效性,基于LCLC谐振变换器,该文搭建一台500 W的实验样机。相比传统控制方法,采用该文效率优化分析方法后,轻载(20%负载)运行效率提升2%以上(93.757%~95.821%)。 展开更多
关键词 移相调制 效率优化 多谐振直流变换器 同步整流 软开关
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一种基于耦合电感的高增益软开关谐振变换器 被引量：7
20
作者 王哲 李驰 +1 位作者 郑泽东 李永东 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第1期194-205,共12页
该文提出了一种具有高增益、软开关的新型谐振变换器。该谐振变换器使用耦合电感来提高电压增益,升压比不仅取决于占空比,还取决于耦合电感的变比,具有高增益的优点。此外,由于采用了有源钳位技术,漏感中的能量可以被回收利用,用来对开... 该文提出了一种具有高增益、软开关的新型谐振变换器。该谐振变换器使用耦合电感来提高电压增益,升压比不仅取决于占空比,还取决于耦合电感的变比,具有高增益的优点。此外,由于采用了有源钳位技术,漏感中的能量可以被回收利用,用来对开关管的结电容充放电提供能量,从而实现软开关。由于采用了耦合电感,所提出的变换器可以在较低的开关管电压应力的情况下实现较高的输出电压,因此可以使用低导通电阻的低压器件,从而提升系统的效率。该文分析了该谐振变换器的工作原理,并推导了输出电压、关断电流应力等参数的解析表达式。在此基础上,从理论上分析了该变换器取得软开关的条件,并对该变换器的各个器件的电压电流应力进行分析,为器件选型提供了理论依据。最后,搭建1kW实验样机,针对该文提出的基于耦合电感的谐振变换器的高增益、软开关、低电压应力、高效率等性能进行了实验验证。通过实验得出所提出的拓扑可以在10倍增益的情况下达到最高97.5%的效率,表明所提拓扑的优越性。 展开更多
关键词 耦合电感 谐振变换器 高增益 软开关
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