LLC谐振数字开关电源技术的研究

来源 :桂林电子科技大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:kangzeng
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在开关电源朝着高频化、高功率密度、集成化发展的今天,相对于传统开关电源技术,LLC谐振开关技术作为一种新型软开关电源具有高频化、允许输入电压范围较宽和能量转换效率高等优点,已逐渐成为电力电子技术行业研究的热点。本文将以L6599为控制核心的LLC谐振变换器为研究对象,并在理论研究的基础上研制了一台实验样机进行实验验证。  首先,详细总结了国内外软开关技术的发展状况和研究现状,结合课题设计规格确定了设计方案。LLC谐振变换器的谐振网络包括三个谐振元件,参数设计相较于传统变换器更为复杂。为了使参数设计更为准确,本文在对LLC谐振变换器电路结构和工作模式进行分析后,利用基波分析法(FHA)对其主电路进行建模,并依托于变换器主电路等效模型对LLC谐振变换器的工作特性进行分析,以此为基础推导出变换器实现ZVS的限制条件,归纳出一套完整的主电路参数设计流程。最后,结合课题设计规格确定了品质因数Q、电感比等主电路关键参数,完成了谐振元件、变压器的设计,功率器件的选取和整机损耗分析计算。  在控制方式方面,数字控制技术能够极大简化硬件电路,抗干扰性强,不易受到外界因素影响,并且使控制更为精确、灵活,成为控制技术的发展趋势。为此,本文设计了一种以L6599控制芯片为核心的控制电路搭建方案,设计了反馈补偿电路、开关管驱动电路、保护电路和芯片外围电路构成了完整的控制回路,以完成对LLC谐振变换器的控制,并利用Saber对设计进行仿真分析。  最后,在理论分析的基础上完成了380V-12VLLC谐振变换器样机的搭建和调试,并对测试波形进行分析与总结,实验结果显示设计样机能够在全工作范围实现ZVS,并且其他测试结果满足设计要求与理论分析一致,验证了课题设计的正确性。
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