交錯升壓型DC/DC變換器
發布時間:2021-07-13 責任編輯:lina
【導讀】目前太陽能的利用依然十分 ,太(tai)陽(yang)能(neng)的(de)利(li)用(yong)將(jiang)是(shi)長(chang)期(qi)實(shi)行(xing)的(de)能(neng)源(yuan)戰(zhan)略(lve),它(ta)與(yu)我(wo)們(men)生(sheng)活(huo)息(xi)息(xi)相(xiang)關(guan),但(dan)是(shi)太(tai)陽(yang)能(neng)轉(zhuan)換(huan)成(cheng)的(de)電(dian)能(neng)不(bu)能(neng)直(zhi)接(jie)利(li)用(yong),首(shou)先(xian)需(xu)要(yao)經(jing)過(guo)變(bian)換(huan)。生(sheng)活(huo)中(zhong)所(suo)使(shi)用(yong)的(de)電(dian)能(neng)多(duo)數(shu)為(wei)交(jiao)流(liu)電(dian),而(er)且(qie)輸(shu)電(dian)線(xian)路(lu)大(da)多(duo)都(dou)是(shi)交(jiao)流(liu)輸(shu)電(dian),所(suo)以(yi),通(tong)常(chang)太(tai)陽(yang)能(neng)光(guang)伏(fu)板(ban)輸(shu)出(chu)的(de)電(dian)能(neng)為(wei)低(di)壓(ya)直(zhi)流(liu),這(zhe)個(ge)電(dian)壓(ya)既(ji)不(bu)能(neng)直(zhi)接(jie)利(li)用(yong),也(ye)不(bu)能(neng)輸(shu)送(song)。
目前太陽能的利用依然十分 ,太(tai)陽(yang)能(neng)的(de)利(li)用(yong)將(jiang)是(shi)長(chang)期(qi)實(shi)行(xing)的(de)能(neng)源(yuan)戰(zhan)略(lve),它(ta)與(yu)我(wo)們(men)生(sheng)活(huo)息(xi)息(xi)相(xiang)關(guan),但(dan)是(shi)太(tai)陽(yang)能(neng)轉(zhuan)換(huan)成(cheng)的(de)電(dian)能(neng)不(bu)能(neng)直(zhi)接(jie)利(li)用(yong),首(shou)先(xian)需(xu)要(yao)經(jing)過(guo)變(bian)換(huan)。生(sheng)活(huo)中(zhong)所(suo)使(shi)用(yong)的(de)電(dian)能(neng)多(duo)數(shu)為(wei)交(jiao)流(liu)電(dian),而(er)且(qie)輸(shu)電(dian)線(xian)路(lu)大(da)多(duo)都(dou)是(shi)交(jiao)流(liu)輸(shu)電(dian),所(suo)以(yi),通(tong)常(chang)太(tai)陽(yang)能(neng)光(guang)伏(fu)板(ban)輸(shu)出(chu)的(de)電(dian)能(neng)為(wei)低(di)壓(ya)直(zhi)流(liu),這(zhe)個(ge)電(dian)壓(ya)既(ji)不(bu)能(neng)直(zhi)接(jie)利(li)用(yong),也(ye)不(bu)能(neng)輸(shu)送(song)。
實shi際ji中zhong通tong過guo兩liang級ji式shi逆ni變bian器qi,將jiang低di壓ya直zhi流liu電dian升sheng壓ya後hou在zai逆ni變bian成cheng所suo需xu的de電dian壓ya進jin行xing利li用yong和he傳chuan輸shu。現xian在zai對dui電dian能neng質zhi量liang的de要yao求qiu越yue來lai越yue高gao,變bian換huan器qi的de體ti積ji越yue來lai越yue小xiao、頻率越來越高,效率也要求盡量高。
結合諸多要求,LLC有這麼多優點,它是不是也可以應用在逆變器的前級升壓環節,LLC輸shu入ru電dian壓ya範fan圍wei窄zhai可ke能neng是shi關guan鍵jian限xian製zhi目mu標biao,個ge人ren覺jiao得de應ying該gai有you優you化hua方fang法fa。可ke以yi盡jin量liang增zeng加jia工gong作zuo範fan圍wei,先xian不bu談tan及ji該gai問wen題ti,就jiu隻zhi考kao慮lv升sheng壓ya的de方fang法fa,按an照zhao設she計ji方fang法fa計ji算suan諧xie振zhen參can數shu試shi一yi試shi,是shi否fou能neng實shi現xian升sheng壓ya。為wei了le降jiang低di器qi件jian應ying力li和he輸shu入ru電dian流liu的de紋wen波bo(就是 和 小值的差值),提出了一個變壓器 側交錯並聯二次側串聯的全橋型DC/DC變換器。下麵給出初步仿真的參數和波形。
工作頻率200kHz,輸入60VDC,輸出800VDC,輸出功率800W,主電路如圖1所示。

圖1 所提出的主電路
下麵給出額定情況下的仿真波形,如圖2所示。

圖2 額定輸出仿真波形
圖2中的各變量與圖1中的標號是相同的,這裏就不再過多介紹。
下麵是諧振頻率大於開關頻率(170kHz)時波形,如圖3所示。

圖3 開關頻率小於諧振頻率
下麵給出開關頻率大於諧振頻率波形,如圖4所示。

圖4 開關頻率大於諧振頻率
上述 圖中可以看出前級開關管均實現了ZVS,副邊實現了ZCS(圖4中情況除外),半橋相位關係如圖5所示。

圖5 半橋仿真結果
圖5可以看出電壓電流相位差很小,死區不能太大,不然死區時間未結束,諧振電流就到了過零點,諧振電流就不能連續了。
但是,全橋型的 小工作頻率不能離諧振頻率太遠,不然波形自己都不認識了。如圖6所示,這是其中的一種情況。

圖6 開關頻率遠小於諧振頻率
交錯並聯可以減小輸入電流紋波,對電池、光伏板等供電設備均由好處,而且這樣結構也適合 大電流應用場合,輸出串聯可以實現高壓輸出。也有不少的優點,而且設計也麵臨諸多挑戰。
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