【《LLC谐振变换器研究现状的文献综述》1500字】

LLC谐振变换器研究现状的文献综述谐振变换器研究现状谐振变换器利用谐振电路进行电压变换，其通过在谐振网络上施加交流方波电压，使谐振网络发生谐振，从而使电压电流周期性上升下降，当其经过零点时控制开关管的开通与关断，使得开关器件可以实现软开关，因此其损耗较传统变压器更小，效率更高REF_Ref72222545\r\h[13-REF_Ref72222549\r\h16]。其中最常见的有串联谐振变换器(SRC)、并联谐振变换器(PRC)、LCC谐振变换器和LLC谐振变换器。图1.3给出了常见谐振变换器电路拓扑图。(a)串联谐振变换器(b)并联谐振变换器(c)LCC谐振变换器(d)LLC谐振变换器图1.SEQ图1.\*ARABIC3常见谐振变换器电路拓扑图对于上述谐振变换器，串联变换器增益小于1，在轻载或空载时输出电压不可调；并联谐振变换器工作范围较小，且轻载效率低；LCC谐振变换器虽然能实现较宽的电压范围调节，但其原边漏感无法参加谐振，因此无功环流较大，通态损耗也较大；相较于其他变换器，LLC谐振变换器具有更多的优势，其可以实现全负载范围内原边开关管的ZVS和副边整流管的ZCS，因此开关损耗更小，效率更高REF_Ref72222559\r\h[17-REF_Ref72222560\r\h18]。文献REF_Ref72222567\r\h[19]提出了一种LCLCL多谐振变换器，如图1.4所示。该变换器在LLC谐振变换器基础上引入了陷波单元，可以在较窄的频率范围内实现短路输出，且具有三次谐波辅助功率传输的能力REF_Ref72224617\r\h[20-REF_Ref72224619\r\h21]，但因为引入了谐波单元，因此增加了谐振元件个数，导致设计与控制策略更为复杂，成本高。图1.SEQ图1.\*ARABIC4LCLCL多谐振变换器的拓扑图宽调压范围变换器研究现状对于宽调压范围变换器，其可以分为两个思路进行，一方面可以对控制策略进行优化，使得变换器工作在较高增益状态，文献REF_Ref72222575\r\h[22]针对半桥LLC变换器，提出不对称控制方案，通过调节原边开关管的占空比来实现宽增益调节，其拓扑结构如图1.5所示。但这种方法会在变压器中引入直流偏磁，增加变压器的体积、重量和损耗，不利于高功率密的实现，且最高增益受谐振参数限制，也限制了其应用场合。图1.SEQ图1.\*ARABIC5半桥LLC谐振变换器另一方面可以采用在变换器中加入重构回路，利用可控器件对电路拓扑进行重构以适应不同的电压范围。文献REF_Ref72222741\r\h[23]提出一种分裂谐振腔的LLC结构，如图1.6所示。该方法在全桥和半桥两种工作模式中间，再引入一种新的工作模式。当开关管S1常关，而开关管S2常通时，变换器原边等效为两个并联的全桥LLC，其增益为全桥LLC一半；当开关管S1~S4均采用0.5占空比时，其工作在混合模式，此时变换器原边等效为一个全桥LLC变换器和一个半桥LLC变换器并联，其电压增益介于全桥和半桥模式之间。由于混合工作模式的电压增益为半桥模式的1.5倍，因此，谐振腔参数设计时只需要实现1.5倍的工作范围，其工作效率进一步得到提升。上述采用原边变结构方法，适用于宽输入应用场合。图1.SEQ图1.\*ARABIC6分裂谐振腔LLC变换器综上所述，LLC谐振变换器相较于其他变换器更具优势，且可以通过改变控制策略的方式实现额外的效果，因此本文研究的宽范围谐振变换器将基于LLC拓扑进行。参考文献阮新波,等.多变变换器模块串并联组合系统[M].北京:科学出版社,2016:3-4.胡建东,吕方明,黄幸.雷达电源监控系统设计[J].现代雷达,2008,30(1):93-96．顾公兵,孙勇.雷达电源系统技术发展现状[J].现代雷达,2019,41(8):46-81.张才清,漆岳,熊才伟.基于全SiC功率器件的高密度电源设计[J].现代雷达,2020,42(11):79-81．汪邦照,赵艳飞,李善庆.一种低频脉冲负载用特种开关电源研制[J].电源学报,2013,(1):125-128.甄洪斌,张晓锋,沈兵,等.脉冲负荷对舰船综合电力系统的冲击作用研究[J].中国电机工程学报,2006,26(12):85-88．HUANGXZ,RuanXB,DuFJ,etal.APulsedPowerSupplyAdoptingActiveCapacitorConverterforLowVoltageandLow-FrequencyPulsedLoads[J],IEEETransactionsonPowerElectronics,2018,33(11):9219-9230.LIUZC,WANGY,XIEP,etal.ResearchonModelingandSimulationofPulsedPowerLoads[C],2013ThirdInternationalConferenceonInstrumentation,Measurement,Computer,CommunicationandControl,Shenyang,2013:893-896.严鋆,王金全,黄克峰,季少卫,徐晔.脉冲功率负载等效拓扑及潮流计算模型分析[J].电工技术学报,2018,33(23):5523-5531.朱泽宇,杨平,曹琎,等.具有快速动态响应的大功率脉冲负载电源设计与实现[J].电工电能新技术,2019,38(05):13-20.郭庆,任波.储能电容器在大电流脉冲系统中的应用[J].太赫兹科学与电子信息学报,2018,16(1):176-180.SalamehZM,Casacca,LynchWA.Amathematicalmodelforlead-acidbatteries[C].IEEETransactionsonEnegyConversion1992:7阮新波,严仰光.直流开关电源的软开关技术.北京:科学出版社,2000.SevernsRP.Topologiesforthree-elementresonantconverters.IEEETransactionsonPowerElectronics.1992,7(1):89-98.BatarsehI.Resonantconvertertopologieswiththreeandfourenergystorgeelements.IEEETransactionsonPowerElectroni