全桥LLC变换器的混合控制策略

为了解决全桥LLC谐振变换器工作在轻载或空载时,输出电压不可控和损耗大的问题,提出了一种混合控制策略,当全桥LLC谐振变换器正常带载时采取PFM控制策略,轻载或空载时切换成PWM控制策略,提高了变换效率,稳定了输出电压,同时也降低了轻载或空载时的损耗。仿真结果表明:这种混合控制策略很好解决了LLC谐振变换器轻载或空载时输出电压不可控和损耗大的问题。     

基于SG1525的PFM-PWM控制谐振DC/DC变换器

设计了基于SG1525宽温度工作范围的340 W LLC谐振DC/DC变换器。介绍了一种利用集成控制芯片SG1525来实现脉冲频率调制(PFM)-脉宽调制(PWM)控制的方法。为解决轻载或空载时LLC谐振变换器工作频率太高、损耗大的问题,提出了在轻载或空载时采用PWM控制的策略,并提出了实现电路。最后在340 W样机上进行了实验验证,证明了利用SG1525可以实现PFM控制和轻载时的PWM控制。该电路结构简单,参数设计灵活,且可以实现变频控制和PWM控制的无缝切换,很好地满足了宽温度要求。     

减小LLC谐振变换器空载输出电压纹波的一种新方法

为解决LLC谐振变换器的空载稳压问题和降低空载损耗,通常让LLC变换器在接近空载下运行在打嗝模式,但打嗝模式会引起较大的空载输出电压纹波。分析了轻载打嗝模式输出纹波过大的原因,总结了一种在解决实际产品轻载问题中探讨得出的低成本实用化的新解决方案,既通过打嗝模式解决了空载电压稳定问题、降低了空载损耗,又大大减小了该模式下的输出电压纹波,经实验验证并应用到实际产品中,取得了良好的效果。     

一种三相交错并联LLC谐振变换器轻载控制策略

针对LLC谐振变换器轻载及空载时,开关频率在高频段变化范围大,造成变换器中部分元件的磁集成设计困难、易引起电压失控等问题,此处基于三相交错并联LLC谐振变换器设计对称脉宽调制(PWM)控制方法。通过设计软开关的实现条件,将变换器的运行模式分为软开关和硬开关两种状态,并分别对其工作原理与运行模态进行深入分析,得到具有单调性和非单调性的增益曲线,从而找到变换器最佳运行区间,实现变换器在轻载时既能工作在软开关状态,又能有效控制输出电压。基于SiC器件研制LLC谐振变换器实验样机,验证理论分析的正确性及方案的可行性。     

基于Maxwell的半桥LLC谐振变换器平面磁元件优化设计

LLC谐振变换器广泛应用于分布式电源系统DC/DC变换器的前端和可再生能源发电系统,而LLC谐振变换器的磁元件的集成平面化使其具有高性能、高效率和低成本的优点.介绍一种基于损耗的改进的变换器设计方案,从损耗、增益、空载特性等多角度分析谐振电感、变压器激磁电感、谐振电容的影响,从而确定性能最优的系统参数.由于平面磁元件在DC/DC变换器中起着十分重要的作用,通过有限元分析软件Maxwell对多种结构形式的平面变压器进行数值仿真,确定变压器设计的最优结构,实现对LLC谐振网络的精确控制.     

LLC直流变压器同步整流与临界连续过谐振控制

采用固定开关频率的LLC谐振式直流变压器已广泛应用于各类隔离式两级结构拓扑中。针对应用于宽电压输入、大电流输出、工作于完全谐振状态且采用同步整流的LLC直流变压器,分析了其副边受同步整流管寄生结电容的影响而无法实现临界导通模式CCM的现象与原因,提出了无需额外传感器的同步整流数字控制计算方法;利用LLC直流变压器输出电压不控的特点,提出了基于效率优化的临界连续过谐振控制策略,分析了该控制策略在轻载时优于传统的完全谐振开环控制策略的原因;最后,搭建了1台实验样机,验证了该控制策略的正确性和可行性。     

一种可控励磁电感的LLC变换器的效率优化

对于LLC谐振变换器轻载效率低的问题,提出一种可控励磁电感的半桥LLC(HB-LLC)谐振变换器。该方案在不改变变换器整体拓扑结构的基础上,只在变压器的两侧磁柱缠绕偏置绕组,通过Buck电路控制偏置绕组电流的大小,通过调节磁芯的磁导率,使得励磁电感的感值发生改变,实现对变换器轻载效率的有效提升。对可控电感的磁路和控制方法进行了详细分析,为谐振变换器工作状态提供理论依据。给出了可控电感的控制逻辑,在此基础上对负荷也进行了分区控制,实现了LLC变换器轻载效率的提高。此外,给出了电路主要元件参数设计流程,并设计制作了一台满载1 kW的电源样机,通过仿真和实验共同验证了所提方案的可行性,与传统的LLC电路相比该电路具有更高的轻载效率。     

基于LLC串联谐振的半桥变换器的研究

提出了一种新型LLC串联谐振变换器。它可使原边所有的开关管零电压导通、副边的整流管零电流关断,因而可实现极高的转换效率。由于电路利用了变压器的励磁电感,可使变换器在宽输入范围内实现软开关。此外,利用漏感参与谐振,可有效降低副边整流管的电压应力,提高EMI性能。在分析LLC串联谐振变换器工作原理的基础上,设计了实验样机。实验结果证明,变换器转换效率可达到92.1%。     

LLC谐振变换器与不对称半桥变换器的对比

介绍了LLC谐振变换器和不对称半桥变换器两种不同类型的软开关拓扑。分析了它们的工作原理，分别对它们的控制方法，副边整流管的电压应力和副边的开通等进行了比较，分析结果表明，LLC谐振变换器更适合高频化和高效率的要求。     

全桥LLC谐振变换器的导通损耗分析及优化设计

LLC谐振变换器的工作频率通常低于谐振频率,以实现副边整流管的零电流关断ZCS(zero current switching),负载变化时,通过调节工作频率来保持输出电压的稳定;尤其在轻载运行状态下,工作频率远小于谐振频率,考虑死区时间的影响,在谐振频率点处导出的谐振网孔电流公式与实际运行状态相差较大。针对这一问题,提出一种改进型谐振网孔电流公式;并系统地分析了谐振网孔参数与开关管的ZVS、直流电压增益及导通损耗的关联性,提出一种谐振参数的设计方法;最后搭建了1台48 V输入、1 kW/400 V输出的实验样机,通过仿真和实验验证理论分析的正确性。     

降低整流管电压应力的宽输入LLC参数优化方法

为了提高宽电压范围输入LLC谐振变换器的可靠性,针对宽输入LLC谐振变换器在寄生参数的影响下整流管电压产生高频振荡导致电压应力过大的问题,分状态建立等效模型和状态方程。根据整流管电压应力随工作频率的变化规律,分析应力最大区域并提出能降低整流管电压应力的参数优化设计方法。在该方法下,整个工作区间在避开应力最大区域的同时保证了增益宽度。搭建2.5倍输入范围的600 W全桥LLC平台,开展实验验证。实验结果表明,相比传统的宽电压范围输入LLC参数设计方法,该方法显著降低了工作范围内的整流管最大电压应力值,提高了电路的安全稳定性。     

高效率CLL谐振变换器的分析与设计

阐述了CLL谐振变换器的工作原理,该变换器能在全负载范围内实现开关管的零电压开关(ZVS)和次级整流二极管的零电流开关(ZCS),降低了开关管的开关损耗,消除了二极管的反向恢复损耗。与传统LLC谐振变换器相比,CLL谐振电路网络中并联谐振电感上的电压随负载减小而减小,流过并联谐振电感上的电流也因此减小,从而减小了轻载时的环流损耗,改善了轻载效率。采用基波近似(FHA)分析方法分析CLL谐振变换器,得到该变换器的直流增益特性,并给出变换器关键参数的设计原则。通过实验验证了理论分析的正确性。     

Buck-LLC变换器三环定频控制与同步整流技术

LLC谐振变换器因其高效率、高功率密度等优点,在中小功率DC/DC变换器中被广泛使用。但当LLC谐振变换器工作于变频状态时,谐振腔中的磁性元件设计困难;当工作于定频工作状态时,LLC谐振变换器允许的输入电压范围较窄。Buck-LLC变换器在LLC谐振变换器前增加了Buck变换器,可使LLC谐振变换器工作于开环的定频工作模式,有利于磁性元件的设计,前级的Buck变换器可使输入电压范围变宽。针对Buck-LLC谐振变换器,采用三环定频的控制方法,使变换器具有较宽的电压调节范围和较强的抗负载扰动能力。为进一步提高变换器效率,在LLC谐振变换器次级采用了同步整流技术。为验证所得结论,搭建了一台300 W的Buck-LLC变换器原理样机,样机工作效率达到96%。     

高功率密度宽增益CLLC谐振变换器的设计研究

设计了一种用于给蓄电池充放电的1 kW CLLC双向谐振变换器,该变换器高压侧为400 V母线,低压侧为蓄电池组,电压变换范围为35～50V。通过采用氮化镓器件和优化设计整个电路,该变换器的谐振频率为500 kHz,功率密度达到6.9 W/cm~3,最高效率达到96.24%。同时,为进一步提高该变换器调压范围,提出一种将移相调制与频率调制相结合的调制策略,该策略解决了谐振网络在空载或轻载环境下难以实现低增益的问题。另外,针对CLLC的双向工作特性及高压侧和低压侧开关管的不同工作特性,提出了一种利用数字信号处理器(DSP)对采集到的电压电流信号进行分析来判断整流管开关时间的同步整流策略,大大简化了电路结构。     

交错并联磁集成双向LLC谐振变换器的高轻载效率控制方法

应用交错并联技术,可以有效扩充LLC谐振变换器的容量,但增多的通道数会造成变换器轻载效率低的问题.针对这一问题,以交错并联磁集成双向LLC谐振变换器为研究对象,在采用谐振电感反向耦合实现两相变换器自动均流的基础上,分析了变换器的工作原理和工作特性,提出了一种移相控制+变频控制+相屏蔽控制的控制策略,并给出了具体的实现方...     

LLC谐振变换器轻载下电压增益失真的研究

首先对轻载运行下的LLC谐振变换器输出电压增益失真现象进行分析,并通过对考虑分布电容的LLC变换器进行建模仿真分析,得到考虑分布电容时的变换器电压增益曲线。针对轻载下的增益失真现象,给出了4种措施加以改进。最后,通过制作一台12 V/20 A的LLC变换器样机,验证了分析设计的合理性。     

二极管反向恢复时间对LLC变换器性能的研究

LLC谐振变换器的最大优点是利用自身的谐振特性同时实现主开关管与次级整流二极管的软开关。从变换器整流二极管反向恢复时间出发,介绍了一种延长谐振槽路三元件共同谐振时间的方法,使得变换器工作于第二谐振区域时,二极管在交替导通间隔期间得到充分反向恢复,以降低反向恢复损耗。根据该参数优化的方法制作了一台额定功率210 W的半桥LLC谐振变换器样机,并通过实验验证了理论分析的可行性。     

非隔离型LLC谐振变换器分析设计

LLC谐振网络变换器是一种软开关变换器,能够降低损耗、实现高频化、提高效率,在通信电源、电池充电器等方面有着广泛的应用。传统LLC变换器为隔离型的谐振变换器,其中包含一个高频隔离变压器。在功率较大的场合中,隔离变压器设计困难,且漏感较大,导致损耗高,影响变换器性能;另一方面,隔离变压器由两个绕组组成,导致谐振变换器的体积较大,从而影响变换器的功率密度,若直接将其用于高频、高效的非隔离应用场合,不利于其效率和成本优势的发挥。提出一种具有输入输出共地结构的非隔离型LLC谐振变换器,适用于光伏逆变器、LED恒流驱动等非隔离场合。最后搭建了实验平台,实验验证了理论的正确性。     

电动汽车非车载充电机充电模块的研制

介绍了一种采用LLC串联谐振控制的500 V/25 A电动汽车非车载充电机充电模块的总体设计方案,给出了该充电模块主电路、控制电路等关健电路.阐述了一种解决串联谐振变换器在空载或轻载时输出电压上升的方法,定量地给出了3种不同工作频率下充电模块的输入电压、开关频率以及输出电压等参数之间的关系式.在一台12.5 kW原理样...     

使用FAN6208用于LLC谐振变换器的次级同步整流器

FAN6208是一种用于LLC或LC谐振变换器的同步整流控制器,可以驱动两只独立的SRMOSFET模拟整流二极管来提高系统效率。文中分析了FAN6208和LLC谐振电路的工作原理及工作状态,给出了基于FAN6208的典型应用电路及PCB板制作方法,并给出了使用FAN6208用于LLC谐振变换器的次级同步整流器的实验验证。