一种新颖的用于宽输入电压范围的LLC谐振变换器的变模态控制策略

2017年第18卷第3期

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《信息与电子工程前沿（英文）》 >> 2017年第18卷第3期 doi: 10.1631/FITEE.1600029

一种新颖的用于宽输入电压范围的LLC谐振变换器的变模态控制策略

College of Electrical Engineering, Zhejiang University, Hangzhou 310027, China

发布日期： 2017-04-06

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摘要

本文提出了一种新颖的适用于LLC谐振变换器的混合模态控制策略，可以使得LLC谐振变换器输入宽电压范围。这种控制策略结合了全桥LLC谐振变换器，半桥LLC谐振变换器，变频控制和变脉宽控制的优点。在这种控制策略下，不同的输入电压决定了不同的电路工作模态。当输入电压很低的时候，电路采用了全桥电路和变频控制（FB_VF模态）。当输入电压升高到一定值，电路切换到全桥电路和移相控制（FB_PS模态）。当输入电压进一步上升时，电路切换到半桥电路和变频控制（FB_VF模态）。这种电路模态的切换是由数字信号处理器（digital signal processor, DSP）来实现的，不需要外加辅助电路，只需要修改一下软件。从轻载到重载下，LLC谐振变换器的原边MOSFET可以实现零电压开通（zero-voltage switching, ZVS），副边二极管可以实现零电流关断（zero-current switching, ZCS）。本文用一个额定功率300 W，输出电压450 V的LLC，输入电压20 V到120 V的谐振变换器的样机验证了这个优化的控制策略。实验结果显示，在这种控制策略下，变换器的最大工作效率可以达到95.7%，并且输入电压范围扩大了3倍。

关键词

串并联谐振变换器 ; 全桥 ; 半桥 ; 变频 ; 移相 ; 宽范围输入电压