实例介绍
【实例简介】分布式电源系统前端DC-DC变换器拓扑研究
【实例截图】
【核心代码】
目 录
第一章 引言..................................................................................................................................................4
1.1 研究背景和目的...............................................................................................................................4
1.2 当前的拓扑结构...............................................................................................................................8
1.3 论文大纲 ......................................................................................................................................... 13
第二章 当前拓扑结构和改进................................................................................................................ 18
2.1 引言.................................................................................................................................................. 18
2.2 当前拓扑及其问题........................................................................................................................ 19
2.2.1 双开关管正激变换器............................................................................................................ 19
2.2.2 移相全桥变换器..................................................................................................................... 20
2.2.3 半桥变换器 ............................................................................................................................. 22
2.2.4 三种拓扑的比较..................................................................................................................... 26
2.3 保持时间要求的问题.................................................................................................................... 28
2.3.1 带保持时间要求的不对称半桥设计.................................................................................. 31
2.3.2 带保持时间要求的移相全桥设计...................................................................................... 35
2.3.3 小结........................................................................................................................................... 36
2.4 适用于宽输入范围的变压器辅助绕组..................................................................................... 37
2.5 不对称绕组不对称半桥............................................................................................................... 46
2.6 QSW 同步整流................................................................................................................................ 56
2.6.1 前端 DC/DC 变换器用同步整流器.................................................................................... 56
2.6.2 QSW 同步整流器.................................................................................................................... 62
2.7 小结和其他问题............................................................................................................................ 70
第三章 IPEM 集成电力电子模块........................................................................................................ 76
3.1 引言.................................................................................................................................................. 76
3.2 前端 DC/DC 的集成电力电子模块........................................................................................... 79
3.2.1 有源 IPEM............................................................................................................................... 81
3.2.2 无源 IPEM............................................................................................................................... 86
3.3 性能评价 ......................................................................................................................................... 90
3.4 小结.................................................................................................................................................. 99
第四章 LLC 谐振变换器......................................................................................................................101
4.1 引言................................................................................................................................................101
4.2 三种传统谐振拓扑.......................................................................................................................102Topology Investigation for Front End DC/DC Power Conversion for Distributed Power System by Bo Yang @2003
分布式电源系统前端 DC-DC 功率变换器拓扑研究 by 文天祥(Eric Wen) @微信公众号：Aladdin 阿拉丁
@2021/11, v1.0
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版权所有@文天祥 (Eric Wen)，微信公众号 Aladdin 阿拉丁，2021，v1.0, eric.wen.tx@gmail.com
4.2.1 串联谐振变换器...................................................................................................................102
4.2.2 并联谐振变换器...................................................................................................................105
4.2.3 串并联谐振变换器..............................................................................................................108
4.3 LLC 谐振变换器...........................................................................................................................111
4.4 LLC 谐振变换器的工作..............................................................................................................114
4.5 LLC 谐振变换器的设计..............................................................................................................122
4.5.1 功率级参数的设计..............................................................................................................122
4.5.2 设计权衡考虑.......................................................................................................................129
4.5.3 实验结果................................................................................................................................129
4.6 LLC 谐振拓扑的扩展..................................................................................................................138
4.7 高频工作情况...............................................................................................................................140
4.8 小结................................................................................................................................................146
第五章 LLC 谐振变换器的改进 ........................................................................................................147
5.1 LLC 谐振变换器的磁性设计..................................................................................................147
5.1.1 分立器件设计和问题..........................................................................................................147
5.1.2 集成磁设计 ...........................................................................................................................151
5.1.3 实验结果................................................................................................................................163
5.1.4 小结.........................................................................................................................................164
5.2 LLC 谐振变换器的过载保护..................................................................................................165
5.2.1 LLC 谐振变换器对过载情况的固有响应 .......................................................................166
5.2.2 方法 1：增加开关频率.......................................................................................................169
5.2.3 方法 2：变频控制加 PWM 控制......................................................................................174
5.2.4 方法 3：带钳位二极管的 LLC 谐振变换器..................................................................178
5.3 LLC 的集成电力电子模块 IPEM...........................................................................................186
5.4 小结................................................................................................................................................192
第六章 LLC 变换器的小信号分析与控制环路设计.....................................................................194
6.1 引言................................................................................................................................................194
6.2 扩展描述函数分析......................................................................................................................197
6.3 时域仿真方法...............................................................................................................................200
6.3.1 LLC 谐振变换器的小信号特性......................................................................................202
6.3.2 负载变化对小信号特性的影响 ........................................................................................217
6.4 电路参数的影响..........................................................................................................................230
6.4.1 输出电容的影响...................................................................................................................230Topology Investigation for Front End DC/DC Power Conversion for Distributed Power System by Bo Yang @2003
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6.4.2 磁化电感的影响...................................................................................................................234
6.4.3 谐振腔阻抗的影响..............................................................................................................239
6.5 实验验证 .......................................................................................................................................244
6.6 LLC 谐振变换器的补偿器设计.............................................................................................247
6.7 小结................................................................................................................................................259
第七章 总结和今后的工作展望..........................................................................................................260
7.1 小结................................................................................................................................................260
7.1.1 改进当前的拓扑结构..........................................................................................................260
7.1.2 LLC 谐振变换器................................................................................................................261
7.1.3 LLC 谐振变换器的直流分析..........................................................................................262
7.1.4 磁集成和过载保护............................................................................................................262
7.1.5 LLC 谐振变换器的小信号分析......................................................................................263
7.2 今后的工作展望..........................................................................................................................264
7.2.1 LLC 谐振变换器的无源集成..........................................................................................264
7.2.2 LLC 谐振变换器用于其他应用场合.............................................................................266
7.2.3 谐振变换器的小信号建模...............................................................................................266
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