【摘 要】
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随着工业化进程的飞速前进,社会生产力不断提高的同时,大气污染、水污染以及传统能源枯竭等问题日益突出。因此光伏发电系统、新能源汽车系统等清洁能源系统的探索研究越来越受到学者们的青睐。然而光伏发电容易受环境影响产生宽范围的输出电压进而影响直流母线电压;电动汽车蓄电池充电过程中同样存在宽范围的电压变化。基于宽范围电压变化的问题,本文提出一种宽增益范围组合型DC-DC谐振变换器,以实现高效率、宽电压增益的
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随着工业化进程的飞速前进,社会生产力不断提高的同时,大气污染、水污染以及传统能源枯竭等问题日益突出。因此光伏发电系统、新能源汽车系统等清洁能源系统的探索研究越来越受到学者们的青睐。然而光伏发电容易受环境影响产生宽范围的输出电压进而影响直流母线电压;电动汽车蓄电池充电过程中同样存在宽范围的电压变化。基于宽范围电压变化的问题,本文提出一种宽增益范围组合型DC-DC谐振变换器,以实现高效率、宽电压增益的目的。本文在分析组合结构变换类型的宽增益谐振变换器相关研究的基础上,采用两组LLC谐振网络和三组整流桥臂构建成组合型DC-DC谐振拓扑结构。通过原边谐振网络的组合与副边整流桥臂的搭配,能够变换出四种电路工作模式,实现宽增益的效果。每个工作模式均可等效为不同增益模式的LLC谐振电路,继承了LLC谐振电路的高频、软开关、漏感有效利用等优势。并且四种工作模式具有相同的谐振频率工作点和相近的工作频率范围,方便整体电路的磁元件设计和调频控制设计。本文详细分析了所提出的组合型DC-DC谐振变换器的结构变换、等效网络以及增益模型。并讨论了谐振参数对各个模式增益与软开关的影响。最后,设计了一台最大功率3.3k W、输入400V、输出75V-450V宽范围电压的实验样机。实验结果可验证,本文所提出的组合型DC-DC谐振变换器能够实现宽电压范围的增益效果,并且开关管在全工作范围内可实现ZVS。
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