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一種高效率的LCLC多諧振直流變換器

發(fā)布日期:2020-06-14 18:36 來(lái)源:http://cai94.cn 點(diǎn)擊:

前,已經(jīng)有很多學(xué)者對(duì)阻隔型三端口變換器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)進(jìn)行了研討。由雙有源橋(Dual-Active- Bridge, DAB)擴(kuò)展得到的三有源橋(Triple-Active- Bridge, TAB)結(jié)構(gòu),由一個(gè)三繞組變壓器、三個(gè)全橋以及三個(gè)儲(chǔ)能電感組成,具有三端口阻隔、能量雙向流動(dòng)、開(kāi)關(guān)管零電壓開(kāi)通(Zero Voltage Switching, ZVS)特性以及選用移相操控進(jìn)行三端口間功率操控的長(zhǎng)處。

但是TAB結(jié)構(gòu)中,三端口間存在能量耦合,需要在操控回路中加入解耦算法,操控方法雜亂。此外,TAB中傳輸功率的巨細(xì)與儲(chǔ)能電感阻抗成反比,而儲(chǔ)能電感一定大于變壓器漏感,因而在大功率情況下需降低變換器的開(kāi)關(guān)頻率。在某文獻(xiàn)中,TAB結(jié)構(gòu)的開(kāi)關(guān)頻率均為20kHz,較低的開(kāi)關(guān)頻率不利于進(jìn)步體系的功率密度。

串聯(lián)諧振三端口變換器(Series-Resonant Three- Port-Converter, SR-TPC),將LC串聯(lián)諧振腔引進(jìn)到TAB拓?fù)渲?,該拓?fù)溥B續(xù)了TAB拓?fù)淠芰侩p向流動(dòng)、開(kāi)關(guān)管ZVS特性以及選用移相操控進(jìn)行能量辦理等長(zhǎng)處。而諧振腔阻抗由諧振腔電感、諧振電容以及開(kāi)關(guān)頻率一起決議,從而確保SR-TPC能夠在較高頻率下實(shí)現(xiàn)大功率傳輸。

在別的的研討文獻(xiàn)中,SR-TPC的作業(yè)頻率為100kHz,明顯高于TAB的20kHz,有利于進(jìn)步變換器的功率密度。同時(shí)由于SR-TPC中僅有兩個(gè)諧振腔,變壓器電壓由第三個(gè)端口鉗位,因而,三端口間能量解耦,操控回路中無(wú)需解耦算法,操控簡(jiǎn)略。

但是,SR-TPC的功率巨細(xì)與移相角正弦量成正比,在輕載情況下,由于移相角過(guò)小,開(kāi)關(guān)管關(guān)斷電流過(guò)小,諧振腔貯存的能量缺乏,導(dǎo)致開(kāi)關(guān)管失去ZVS特性。此外,由于串聯(lián)諧振腔僅具有一個(gè)串聯(lián)諧振頻率,所以只能夠?qū)θ珮蜃儞Q器的輸出方波中的基頻重量進(jìn)行傳遞,諧振電流具有單個(gè)諧振峰,電流應(yīng)力較大。



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