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半桥LLC谐振DC/DC变换器的研究

作　者: 童辉
导　师: 王克鸿
学　校: 南京理工大学
专　业: 材料工程
关键词: DC/DC变换器 半桥LLC谐振变换器 基波分析 数字控制 磁集成
分类号: TM46
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
下　载: 401次
引　用: 4次
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内容摘要


随着科学技术的日益进步和人类生活水平的不断提高,汽车工业得到了快速的发展,汽车控制的电子化、数字化、智能化程度越来越高,空调、音箱等车载电子设备越来越丰富,与其相对应的车载电源系统的要求也越来越高,尤其是电动汽车要求车载直流电源系统的容量越来越大、性能要求也越来越高。现代汽车的电气负载主要是12V低压直流电。相对于汽油发电机汽车,电动汽车上一般配有DC/DC变换器,将高压动力电池组(一般为280V-360V)转换成低电压12V给车载弱电系统供电,由于车载DC/DC变换器的特殊应用环境,要求其具有小体积、大功率、高效率、高抗震的特点。传统的PWM DC/DC变换器在开关管的开通和关断过程中产生大量的损耗,属于硬开关,转换效率低。为了实现电动汽车DC/DC变换器的高效率,必须实现开关器件的软开关。LLC谐振软开关技术能够实现变换器宽输入和全负载范围内原边开关管的零电压开通,副边整流二极管容易实现零电流关断,开关损耗小,转换效率高,适用于电动汽车用DC/DC变换器。本文对半桥LLC谐振变换器技术进行了详细的研究,并将其应用到电动汽车用DC/DC变换器的研制中。本文详细介绍了各种传统的谐振变换器,介绍了半桥LLC谐振变换器的工作过程,并基于FHA(基波分析法)对半桥LLC谐振变换器进行稳态建模,完成主电路的参数设计,进行了仿真验证。为了实现DC/DC变换器与电动汽车控制单元之间的信息传递。采用DSP作为控制单元,设计了并基于TMS320F28033的半桥LLC谐振变换器的控制电路,给出了DSP实现增量式数字PID控制的算法与系统的软件结构。最后搭建变换器实验平台,对实验波形和数据进行分析,证明了理论分析的正确性和设计方法的合理性。

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中图分类: > 工业技术 > 电工技术 > 变压器、变流器及电抗器 > 变流器
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