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一种高效率的LCLC多谐振直流变换器

发布日期:2020-06-14 18:36 来源:http://www.4nic-china.cn 点击:

前,已经有很多学者对阻隔型三端口变换器拓扑结构进行了研讨。由双有源桥(Dual-Active- Bridge, DAB)扩展得到的三有源桥(Triple-Active- Bridge, TAB)结构,由一个三绕组变压器、三个全桥以及三个储能电感组成,具有三端口阻隔、能量双向流动、开关管零电压开通(Zero Voltage Switching, ZVS)特性以及选用移相操控进行三端口间功率操控的长处。

但是TAB结构中,三端口间存在能量耦合,需要在操控回路中加入解耦算法,操控方法杂乱。此外,TAB中传输功率的巨细与储能电感阻抗成反比,而储能电感一定大于变压器漏感,因而在大功率情况下需降低变换器的开关频率。在某文献中,TAB结构的开关频率均为20kHz,较低的开关频率不利于进步体系的功率密度。

串联谐振三端口变换器(Series-Resonant Three- Port-Converter, SR-TPC),将LC串联谐振腔引进到TAB拓扑中,该拓扑连续了TAB拓扑能量双向流动、开关管ZVS特性以及选用移相操控进行能量办理等长处。而谐振腔阻抗由谐振腔电感、谐振电容以及开关频率一起决议,从而确保SR-TPC能够在较高频率下实现大功率传输。

在别的的研讨文献中,SR-TPC的作业频率为100kHz,明显高于TAB的20kHz,有利于进步变换器的功率密度。同时由于SR-TPC中仅有两个谐振腔,变压器电压由第三个端口钳位,因而,三端口间能量解耦,操控回路中无需解耦算法,操控简略。

但是,SR-TPC的功率巨细与移相角正弦量成正比,在轻载情况下,由于移相角过小,开关管关断电流过小,谐振腔贮存的能量缺乏,导致开关管失去ZVS特性。此外,由于串联谐振腔仅具有一个串联谐振频率,所以只能够对全桥变换器的输出方波中的基频重量进行传递,谐振电流具有单个谐振峰,电流应力较大。



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