串(并)联谐振DC-DC开关变流器分析和设计 .pdfVIP

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第５卷第１期深圳信息职业技术学院学报Ｖｏ１．５Ｎｏ．１

２００７年３月ＪｏｕｒｎａｌｏｆＳｈｅｎｚｈｅｎＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＭａｒ．２００７

串（并）联谐振ＤＣ—ＤＣ开关变流器分析和设计

高潮

（深圳信息职业技术学院电子通信技术系，广东深圳５１８０２９）

摘要：本文通过对各种串并联谐振ＤＣ—ＤＣ开并变流器和输出整流器的比较，阐述了在分布式电源系

统中，在ＤＣ—ＤＣ原边变流器中采用串并联谐振ＬＬＣ谐振变流器和输出端采用全波整流器电路，在高输入电

压的情况下，循环能量减小，输入电压范围可以拓宽，并且效率可以提高，损耗可明显减小。本文对串

并联谐振谐振变换器的工作原理和控制方法进行了细致的分析，建立了谐振变换器的各个工作模式的条

件，并给出了计算机仿真实验分析数据。

关键词：直流一直流；变流器；串并联谐振；分析；设计

中图分类号：ＴＭ３３文献标识码：Ａ文章编号：１６７２—６３３２（２００７）０１－００２４－０５

串并联谐振开关变流器是在脉宽调制拓宽，效率可以提高，损耗可明显减小。

（ＰＷＭ）型变流器基础上发展而来。由于开关晶文章对谐振变换器的工作原理和控制方法进行

体管工作在零电流导通或零电压关断状态下，使了细致的分析，建立了ＬＬＣ谐振变换器各个工作模

得串并联谐振（ＬＬＣ）开关变流器的开关损耗明式转换的条件。

显减少，变流器的功率密度比也相应提高。但其

１串并联谐振ＤＣ—ＤＣ谐振变流器的工作原理

不足之处在于：输出电压的调节是通过改变开关

频率来实现。因此，当输出电压或负载的变化较谐振变换器的电路原理图如图ｌ所示。它通常

大时，为了实现输出电压的稳定，其开关频率的工作在变频控制方式，也可以工作在变频与脉宽调

变化范围也随之加大。电力电子变流器承担着几制控制方式。当负载变化时，ＬＬＣ谐振变换器存在

乎百分之八十的电能变换，现代电子设备的可靠多种工作状态。其主要工作机理阐述如下。

运行一刻都离不开电力电子变流器。ＤＣ—ＤＣ开关

变换器是分布式电源系统的第二级变换器，它将

功率因数校正ＰＦＣ变换器输出的４００Ｖ直流电压变

换为４８Ｖ直流母线电压。到目前为止，ＤＣ—ＤＣ原

边变换器的选择包括全桥变换器、双开关正向变

换器、半桥变换器。在１ｋＷ功率等级的工业产品●

啦Ｔ＼

中，全桥变换器和半桥变换器用得最多，它们结

构简单，器件应力要求低，且可实现软开关。输Ｄ１

出侧可供选择的拓扑包括半波整流器、全波整流

图１谐振变换器的电路原理图

器、桥式整流器和倍电流整流器。

Ｆｉｇ．１Ｐｒｉｎｃｉｐｌｅｄｉａｇｒａｍｏｆｃｏｎｖｅｒｔｅｒ

通过对各种变换器和输出整流器的比较，本文

谐振变换器的直流增益特性如图２所示。它即

以ＤＣ—ＤＣ原边变换器采用串（并）联谐振变换器和

可以工作在零