文档名：一种多模式宽输出三桥臂DCDC变换器
摘要：针对传统LLC谐振变换器重载工作时电压增益低,难以实现宽范围输出,同时低增益工作时开关频率高,开关管损耗大、电路效率低的问题,结合全桥LLC拓扑结构和线性-谐振(L-R)调制方法,提出一种多模式宽输出三桥臂DC-DC变换器.所提变换器在全桥LLC变换器的基础上增加一组L桥臂,通过将谐振电感复用为储能电感,在谐振传递能量前对谐振腔预先储能,从而提高传统谐振模式的电压增益.所提变换器采用脉冲宽度调制-脉冲频率调制(PWM-PFM)策略,具有高、中和低3种电压增益模式,拓宽了输出电压范围,且具有在全负载范围内软开关、环流小的优点.详细介绍了3种模式下变换器的工作原理,利用时域法推出增益公式,并对器件参数和闭环控制方法进行设计,最后通过搭建一台输入400V,输出125～500V的实验样机验证了理论的可行性.
Abstract：AimingatthelowvoltagegainoftraditionalLLCresonantconverterunderheavyloadopera-tion,itisdifficulttoachievewiderangeoutput.Atthesametime,whenworkingatlowgain,theswitc-hingfrequencyishigh,theswitchlossislarge,andthecircuitefficiencyislow.Combiningthefull-bridgeLLCtopologyandthelinear-resonant(L-R)modulationmethod,amulti-modewide-outputthree-bridgeDC-DCconverterwasproposed.Intheproposedconverterasetoflinear-bridgewasaddedbasedonthefull-bridgeLLCconverter.Bymultiplexingtheresonantinductorintoanenergystorageinductor,theresonantcavitywasstoredbeforetheresonantenergywastransmitted,therebyimprovingthevoltagegainofthetraditionalresonantmode.IntheproposedconverterthePWM-PFMmodulationstrategywasa-dopted,andthreemodeswererealizedincludinghigh-,medium-andlow-voltage-gain,whichbroadenstheoutputvoltagerange,andhastheadvantagesofsoftswitchingandsmallcirculatingcurrentinthefullloadrange.Theworkingprincipleoftheconverterinthreemodeswasintroducedindetail.Thegainfor-mulawasderivedbythetime-domainmethod,andthedeviceparametersandclosed-loopcontrolmethodweredesigned.Finally,anexperimentalprototypewithinputof400Vandoutputof125-500Vwasbuiltandverifiedfeasibilityofthetheory.
作者：袁义生 陶滔滔 彭能 刘伟Author：YUANYisheng TAOTaotao PENGNeng LIUWei
作者单位：华东交通大学电气与自动化工程学院,江西南昌330013
刊名：电机与控制学报 ISTICEIPKU
Journal：ElectricMachinesandControl
年，卷(期)：2024, 28(4)
分类号：TM46
关键词：DC-DC变换器 高增益 三桥臂 多模式 宽范围输出 软开关
Keywords：DC-DCconverter highgain three-bridge multi-mode widerangeoutput soft-switching
机标分类号：TM46TN710TM924
在线出版日期：2024年5月27日
基金项目：国家自然科学基金，国家自然科学基金，江西省自然科学基金重点项目一种多模式宽输出三桥臂DC-DC变换器[
期刊论文] 电机与控制学报--2024, 28(4)袁义生 陶滔滔 彭能 刘伟针对传统LLC谐振变换器重载工作时电压增益低,难以实现宽范围输出,同时低增益工作时开关频率高,开关管损耗大、电路效率低的问题,结合全桥LLC拓扑结构和线性-谐振(L-R)调制方法,提出一种多模式宽输出三桥臂DC-DC变换器.所...参考文献和引证文献
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