【摘 要】
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随着电力电子技术的发展,电力电子器件组成的变换器正往着高效率、高频率、高功率密度方面发展,然而变换器中功率开关器件的传导损耗和开关损耗阻碍了这一趋势。为了提高变换器的开关频率,需要降低功率开关器件的开关损耗。因此,零电压零电流软开关技术应运而生,LLC谐振变换器具有能够在全负载范围实现原边功率管的零电压开通与副边功率管零电流关断,极大地降低开关管高频化带来的开关损耗。文中首先介绍了全桥LLC谐振变
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随着电力电子技术的发展,电力电子器件组成的变换器正往着高效率、高频率、高功率密度方面发展,然而变换器中功率开关器件的传导损耗和开关损耗阻碍了这一趋势。为了提高变换器的开关频率,需要降低功率开关器件的开关损耗。因此,零电压零电流软开关技术应运而生,LLC谐振变换器具有能够在全负载范围实现原边功率管的零电压开通与副边功率管零电流关断,极大地降低开关管高频化带来的开关损耗。文中首先介绍了全桥LLC谐振变换器的工作原理及分析其直流增益和频率特性曲线,绘制出谐振参数对变换器特性的影响曲线图,并进行了谐振参数设计,并对双向LLC谐振变换器控制电路进行设计,包括高频隔离驱动电路、采样限幅电路和控制器的数字实现方案。本文提出了一种基于谐振电感平均电流模式控制全桥LLC谐振变换器的数字DSP闭环控制系统,该控制系统由两个环路组成,分别是内部电流环路和外部电压环路。通过扩展函数描述法（EDF）对全桥双向LLC谐振变换器进行了小信号建模,在全桥双向LLC谐振变换器小信号模型的基础上,得到开关频率-电感平均电流等传递函数,并设计电流环2P2Z控制器和电压环PI控制器。最后采用PSIM软件对控制电路和控制算法进行了仿真分析,对所研制样机进行实验研究,和实验结果进行分析,验证了本文提出方案的可行性和其有效性,实现了新能源储能系统双向LLC谐振变换器的数字DSP控制。
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