基于交流链接技术的LLC谐振变换器及控制算法

针对传统LLC谐振电路在电能转换过程中,仍需要先将交流电转换为直流电,再进行直流转换的问题,本文提出一种基于交流链接技术的LLC谐振变换器的拓扑结构及相应的控制方法。该拓扑结构通过变频的控制策略可以实现将三相交流电转换为直流电,且输入电流具有较高的功率因数和较低的谐波电流,输出电压具有较好的调节能力。之后建立了Matlab/Simulink仿真模型,对输入为380 V三相交流电、输出为500 V的1 kW的变换器进行了验证,仿真结果表明该拓扑结构功率因数可以达到0.99,输入电流总谐波为2.31%,输出电压误差小于1%。最后搭建实验样机进行测试,实验结果证明了拓扑结构及控制算法的可行性。

用于含高次谐波分量多谐振变换器的扩展型建模分析方法

提出一种用于含高次谐波分量多谐振变换器的扩展型建模分析方法。以五谐振元件LCLCL变换器为例,经合理的参数设计,其能同时传递基波和3次谐波有功功率,提高谐振电流利用率。该文首先阐述了传统基波等效分析法的建模原理和不足,通过将变换器的非线性输出单元用一个等效阻抗来代替,构建出扩展型建模方法。然后,针对电流连续导通模式和断续导通模式两种情况分别讨论,由此得到变换器的直流电压增益表达式。最后,搭建了一台额定功率为500W的实验样机,通过理论计算和仿真、实验结果的对比,验证了该文所提建模方法的有效性和准确性。同时,变换器取得了全负载范围内的软开关特性。其最高效率为95.46%,且在轻载下也能够保持较高的转换效率。

CLLLC谐振型直流变换器参数设计研究

CLLLC谐振式直流变换器因具有功率双向传输、电压等级转换效率高、正反向运行特性高度一致等很多优点,被应用在电动汽车直流充电桩。但是由于谐振元件个数较多且过程分析复杂,关于谐振回路参数的选择目前的研究缺少一种明确详细的设计方法。基于基波等效法先建模分析了各参数对变换器运行特性的影响以及软开关实现条件,然后提出了步骤详细、原理简单的参数设计两种方法。通过PSIM对其仿真对比第二个方法效率更优。基于效率最优的第二套参数搭建一台150 W、输入80 V、输出20~75 V的实验样机,并验证所提参数设计方法能自然实现软开关及宽范围输出。

H桥逆变器输入电压纹波分析及最小输入电容设计

以H桥逆变器的输入电容为研究对象,采用基波等效分析法推导了通过输入电容的电流,给出了输入电压纹波的解析式及最小输入电容的设计算式。最后,完成了1台34.5 kV·A的H桥逆变器样机的设计,设计电压纹波系数为5%,输入电容采用3个15 000μF/400 V的铝电解电容并联实现。样机满载稳定运行,实测纹波电压系数为4.32%,电容表面的平均温升为10.8℃。实验结果验证了所提出的设计方法的有效性。