LLC谐振型软开关变换器轻载效率优化控制

LLC谐振型软开关变换器在轻载时的效率很低,这是由传统的调频控制方式决定的:轻载时为了稳定输出电压会增加工作频率,进而使变换器关断损耗增加从而降低效率。文章通过分析LLC变换器损耗得到变换器效率负载特性曲线,提出一种使用触发控制结合PWM调制的方法来代替传统的调频控制法,使电路在全负载范围内以某一固定频率工作,通过调节触发脉冲的占空比来稳定输出电压,最终实现全负载范围内的效率最优化。样机实验结果表明,LLC变换器采用触发PWM控制、工作在最佳频率点策略后,不仅轻载时效率得到显著提高,而且满载效率也可以达到最优。

一种带纹波抑制的交错并联Buck/Boost变换器轻载效率研究

非隔离型交错并联双向Buck/Boost变换器普遍存在轻载效率低的难题。以多相交错并联Buck/Boost变换器Boost模式为研究对象,分别对其工作在DCM和CCM模式下的功率损耗进行综合性分析研究。根据变换器轻载运行时降低频率可以提高效率的原则,提出最优化调频原则,对其不同负载下开关频率进行调整,以达到提高效率的目的。针对降低频率会带来纹波恶化的缺陷,将磁集成技术应用到交错并联双向Buck/Boost变换器,有效改善通道电感电流纹波及输出电压纹波,并给出磁集成后滤波电容优化设计原则,以最大程度减小损耗,提高轻载效率。最后通过仿真和实验验证了理论分析的正确性,为交错并联双向Buck/Boost变换器轻载效率优化提供了新的理论依据,推动了全负载高效率双向Buck/Boost变换器的设计实现。

一种多相交错并联磁耦合双向直流变换器效率优化策略

双向DC/DC变换器普遍存在轻载效率偏低的问题,针对这一难题提出了变换器最优工作相数控制策略,即根据负载的减小程度,适当减少工作相数,以消除未工作相的所有损耗,提高变换器轻载效率。分析变换器轻载时损耗,推导出效率计算公式。针对轻载减少工作相数会引起总输出电流纹波恶化的问题,提出采用交错并联磁集成技术,将四个分立电感集成为两个耦合电感以减小电感开关器件的相电流纹波,降低损耗,并结合移相控制和滤波电容设计进一步消除轻载切相后输出纹波增大的影响,最大程度降低其轻载工作损耗,实现变换器全负载范围高效率运行。仿真和实验证明所提出的轻载效率优化策略的正确性及移相加磁集成最优工作相数控制策略的有效性。