一种多模式宽输出三桥臂DC-DC变换器

作     者：袁义生 陶滔滔 彭能 刘伟 YUAN Yisheng;TAO Taotao;PENG Neng;LIU Wei

作者机构：华东交通大学电气与自动化工程学院江西南昌330013 

出 版 物：《电机与控制学报》 (Electric Machines and Control)

年 卷 期：2024年第28卷第4期

页      面：81-91,110页

核心收录：

学科分类：080801[工学-电机与电器] 0808[工学-电气工程] 08[工学] 

基　　金：国家自然科学基金(52067007,52367020) 江西省自然科学基金重点项目(20232ACB204024)。 

主　　题：DC-DC变换器 高增益 三桥臂 多模式 宽范围输出 软开关 

摘      要：针对传统LLC谐振变换器重载工作时电压增益低,难以实现宽范围输出,同时低增益工作时开关频率高,开关管损耗大、电路效率低的问题,结合全桥LLC拓扑结构和线性-谐振(L-R)调制方法,提出一种多模式宽输出三桥臂DC-DC变换器。所提变换器在全桥LLC变换器的基础上增加一组L桥臂,通过将谐振电感复用为储能电感,在谐振传递能量前对谐振腔预先储能,从而提高传统谐振模式的电压增益。所提变换器采用脉冲宽度调制-脉冲频率调制(PWM-PFM)策略,具有高、中和低3种电压增益模式,拓宽了输出电压范围,且具有在全负载范围内软开关、环流小的优点。详细介绍了3种模式下变换器的工作原理,利用时域法推出增益公式,并对器件参数和闭环控制方法进行设计,最后通过搭建一台输入400 V,输出125~500 V的实验样机验证了理论的可行性。