作為一種隔離型DC/DC變換器，LLC諧振變換器具有自然軟開關(guān)特性，可以在較寬的輸入電壓和全負(fù)載范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)原邊開關(guān)管的零電壓開通(ZVS，zero voltage switch)和副邊整流二極管的零電流關(guān)斷(ZCS，zero current switch)，從而減小開關(guān)損耗，提高變換器的整體效率，因此廣泛應(yīng)用于電動(dòng)汽車、適配器，服務(wù)器等[1-6]。對(duì)于在大功率場合使用的LLC諧振變換器，功率器件上的高電壓、電流應(yīng)力可能導(dǎo)致其效率和可靠性降低，多相并聯(lián)技術(shù)可以解決此問題[7-11]。但是在實(shí)際中，由于諧振元件不可避免地存在偏差，將導(dǎo)致各相LLC電路傳輸流過的負(fù)載電流不平均，即各相分擔(dān)的功率不均衡，以兩相為例，其中一相LLC電路傳輸?shù)墓β瘦^少，另一相LLC電路傳輸?shù)墓β瘦^多，從而造成傳輸功率較多的一相產(chǎn)生過熱或者燒壞的現(xiàn)象。因此，應(yīng)用交錯(cuò)并聯(lián)LLC諧振變換器，就需要采用一定的均流方法以確保相同開關(guān)頻率下每一相LLC電路流過的電流相等、各相之間功率均衡[12-15]。
文獻(xiàn)[16]在原有電路拓?fù)涞幕A(chǔ)上增加了一個(gè)可調(diào)電感LSAT，當(dāng)兩相參數(shù)不匹配時(shí)，LLC控制電路采樣副邊電流進(jìn)行對(duì)比，調(diào)整可調(diào)電感LSAT參數(shù)，使兩相電壓增益恢復(fù)一致，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)均流。文獻(xiàn)[17]采用開關(guān)控制電容SCC(switch-control capacitor)實(shí)現(xiàn)均流，SCC與Cs共同構(gòu)成諧振電容Cr，SCC結(jié)構(gòu)為兩個(gè)開關(guān)與一個(gè)電容并聯(lián)，通過控制不同開關(guān)管的導(dǎo)通時(shí)間來控制電容值。
針對(duì)標(biāo)準(zhǔn)化模塊的串并聯(lián)LLC諧振變換器，文獻(xiàn)[18]提出了采用電流平衡單元實(shí)現(xiàn)IPOP(input-parallel output-parallel)型組合式LLC諧振變換器模塊的均流，電流平衡單元是由兩個(gè)匝數(shù)相等的強(qiáng)耦合線圈構(gòu)成，分別串聯(lián)在兩相LLC諧振變換器一次側(cè)的諧振回路內(nèi)且進(jìn)行隔離。文獻(xiàn)[19]提出一種具有自動(dòng)均壓和均流特性的組合式ISOP(input-series output-parallel)結(jié)構(gòu)LLC諧振變換器，適用于高降壓比、大功率輸出場合，其均流特性也是通過在LLC電路中加入強(qiáng)耦合線圈實(shí)現(xiàn)的。
以上方法在增加了元器件數(shù)量、電路損耗的前提下都可以體現(xiàn)較好的均流特性，其中前兩種方法還要通過實(shí)時(shí)的電流采樣來監(jiān)控變換器狀態(tài)，對(duì)數(shù)字處理器的要求較高�；诖�，本文提出一種180°交錯(cuò)并聯(lián)LLC諧振變換器的磁集成均流方法，在不增加額外元器件及電路時(shí)，將兩相諧振電感進(jìn)行磁集成，實(shí)現(xiàn)變換器的均流。文中首先介紹180°交錯(cuò)并聯(lián)LLC諧振變換器的工作原理，分析諧振元件參數(shù)的偏差對(duì)變換器均流效果的影響;然后分析磁集成均流原理，給出磁集成之后的等效電路模型;搭建交錯(cuò)并聯(lián)磁集成LLC諧振變換器的實(shí)驗(yàn)樣機(jī)，驗(yàn)證均流方法的有效性。
詳細(xì)內(nèi)容請查看附件 |
