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llc谐振变流器幂指数降频启动方法

电力系统及其自动化学报 2021年第5期33卷 55-60页

作者：曾小波徐恒山薛飞马鑫湖南理工职业技术学院湘潭411104 三峡大学电气与新能源学院宜昌443002 宁夏电力能源安全重点实验室(国网宁夏电力有限公司电力科学研究院) 银川750002

为解决llc谐振变流器带载启动冲击电流大和启动速度慢的问题,从llc谐振变流器的阻抗特性出发,分析了llc谐振变流器在启动过程中的阻抗特性和电流冲击特性,提出适用于llc谐振变流器的幂指数降频启动方法。该方法降低llc谐振变流器的启动... 详细信息

为解决llc谐振变流器带载启动冲击电流大和启动速度慢的问题,从llc谐振变流器的阻抗特性出发,分析了llc谐振变流器在启动过程中的阻抗特性和电流冲击特性,提出适用于llc谐振变流器的幂指数降频启动方法。该方法降低llc谐振变流器的启动冲击电流,同时提高了llc谐振变流器的启动速度。2 kW llc谐振变流器样机的实验结果表明,在启动频率为500 kHz时,相比于传统启动方法,幂指数启动法可将启动时间从80 ms缩短到14 ms,还可将启动冲击电流从7.0 A降低到6.8 A,有助于减小开关器件的电流应力和开关损耗。

关键词： llc谐振变流器幂指数降频启动阻抗特性

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三元件串联llc谐振变流器的优化设计策略

电工技术学报 2008年第1期23卷 65-71页

作者：赵晨石洋吴新科谢小高钱照明浙江大学电气工程学院杭州310027

三元件串联llc谐振变流器是目前世界上最受关注的直流/直流变流器之一。但只有通过合理的优化设计才能充分发挥其在变换效率方面的优势。在对llc谐振变流器进行理论分析和损耗计算的基础上,从品质因数Q和变压器励磁电感量与谐振电感量比... 详细信息

三元件串联llc谐振变流器是目前世界上最受关注的直流/直流变流器之一。但只有通过合理的优化设计才能充分发挥其在变换效率方面的优势。在对llc谐振变流器进行理论分析和损耗计算的基础上,从品质因数Q和变压器励磁电感量与谐振电感量比值m的角度提出一种在工业应用中普遍适用的效率优化设计策略。最后设计研制了一台llc谐振变流器样机,其较高的变换效率证明了该优化设计策略的正确性和有效性。

关键词：直流/直流变流器 llc谐振变流器高变换效率优化设计策略

第四类llc谐振变流器模块功能准同构拓扑探求及变形研究

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中国电机工程学报 2009年第9期29卷 35-42页

作者：陈威吕征宇浙江大学电气工程学院浙江省杭州市310027

针对现有第4类llc谐振型DC-DC变流器拓扑种类繁多,研究芜杂的现状,该文在总结第4类llc谐振型变流器基本特性及分析方法的基础上,从模块电路功能辨识的角度出发,将该类变流器拓扑重新统一构建在一个由若干基本功能电路模块组成的宏模型内... 详细信息

针对现有第4类llc谐振型DC-DC变流器拓扑种类繁多,研究芜杂的现状,该文在总结第4类llc谐振型变流器基本特性及分析方法的基础上,从模块电路功能辨识的角度出发,将该类变流器拓扑重新统一构建在一个由若干基本功能电路模块组成的宏模型内,并探求归纳其所有基于此宏模型的功能电路模块准同构拓扑形式。这些拓扑形式保留了第4类llc谐振型DC-DC变流器的特征和优点,可根据输入输出及磁隔离要求而分类,并具有各自适用的应用场合,是电力电子系统集成优选拓扑类。进而,这些拓扑可柔性改造成诸多变形形式,从而适用于一些特殊应用,例如高压输入及高效率多路输出场合。最后,用一个适用于不间断电源(uninterruptible power supply,UPS)系统后备模式直直转换的样机验证第4类llc谐振型DC-DC变流器准同构拓扑及变形形式的多样性和在工业应用中的有效性。

关键词： DC—DC变流器 llc谐振变流器拓扑同构拓扑变形

新颖软开关推挽llc谐振变流器及其拓扑延拓

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浙江大学学报（工学版） 2010年第8期44卷 1540-1547页

作者：陈威吕征宇浙江大学电气工程学院浙江杭州310027

为了解决在线式不间断电源系统(UPS)中,采用备用电池供电的升压直流-直流(dc-dc)变流器所存在的输入输出增益比和效率不能兼顾的问题,提出一种新颖的高效高增益升压推挽式隔离型电感-电感-电容(llc)软开关串联谐振变流器.该变流器中的... 详细信息

为了解决在线式不间断电源系统(UPS)中,采用备用电池供电的升压直流-直流(dc-dc)变流器所存在的输入输出增益比和效率不能兼顾的问题,提出一种新颖的高效高增益升压推挽式隔离型电感-电感-电容(llc)软开关串联谐振变流器.该变流器中的所有功率半导体元件均能实现软开关.通过工作在升压(Boost)模式下获得的高输入输出增益可有效减少变压器匝比,提高转换效率.内部驱动电路因基于推挽电路的结构而得以简化,该变流器适用于UPS电源系统中备用电池的能量升压转换场合.描述该变流器的工作原理和电路特性后,给出其拓扑的各种变化及变形结构,并用一台容量为600V·A的双路输出样机验证了该变流器的有效性和实用性.

关键词：电压增益推挽 llc谐振变流器拓扑变形

考虑最大输出电压和效率的llc谐振变流器的设计方法

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电工技术学报 2018年第2期33卷 331-341页

作者：徐恒山尹忠东黄永章新能源电力系统国家重点实验室(华北电力大学) 北京102206

基于能量守恒法,计算llc谐振变流器在谐振点处的效率。首先,根据效率的需求对谐振频率和励磁电感进行优化设计。然后,分析谐振电感对最小开关频率和最大输出电压的影响,根据所需最小开关频率和最大输出电压对谐振电感进行优化设计。同时... 详细信息

基于能量守恒法,计算llc谐振变流器在谐振点处的效率。首先,根据效率的需求对谐振频率和励磁电感进行优化设计。然后,分析谐振电感对最小开关频率和最大输出电压的影响,根据所需最小开关频率和最大输出电压对谐振电感进行优化设计。同时,为了提高谐振参数的设计精度,通过能量法计算变压器的漏感,并将其考虑到谐振电感的设计过程中。为了证实所提出的设计方法,制作一台用于车载充电机的3.3k W llc谐振变流器的样机,其输出电压范围为230~430V。在全输出电压范围内,样机的效率超过95.9%,峰值效率超过97.5%,实验结果验证了所提出的设计方法可在宽输出电压范围内提高llc谐振变流器的效率。

关键词： llc谐振变流器效率最大输出电压谐振参数车载充电机

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llc谐振变流器最小工作频率的计算方法

华北电力大学学报（自然科学版） 2017年第4期44卷 29-36页

作者：徐恒山黄永章华北电力大学新能源电力系统国家重点实验室北京102206

将llc谐振变流器用于车载充电机(On-Board Charger,OBC)的高频隔离DC/DC。全负载范围内,llc谐振变流器的原边开关器件实现零电压开关(Zero Voltage Switching,ZVS),副边整流二极管实现零电流开关(Zero Current Switching,ZCS)。考虑输... 详细信息

将llc谐振变流器用于车载充电机(On-Board Charger,OBC)的高频隔离DC/DC。全负载范围内,llc谐振变流器的原边开关器件实现零电压开关(Zero Voltage Switching,ZVS),副边整流二极管实现零电流开关(Zero Current Switching,ZCS)。考虑输出电压变化时llc谐振变流器的品质因数也随之变化,以轻载和重载的品质因数为边界条件,计算出llc谐振变流器的最小工作频率,避免了传统基波近似法不能得到llc谐振变流器最小工作频率的缺点并为llc谐振变流器的磁件设计提供理论支持。最终研制了一台3.3k W OBC样机,其功率密度达到1.05 k W/L,整机峰值效率达到95.01%,llc谐振变流器的峰值效率达到97.4%。

关键词：车载充电机交错功率因数矫正器 llc谐振变流器品质因数电压增益

具有自主均压能力的混合型llc谐振变流器研究

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中国电机工程学报 2015年第2期35卷 451-457页

作者：罗清璟杨贺雅顾云杰李武华何湘宁浙江大学电气工程学院浙江省杭州市310027

提出一种基于飞跨电容的混合型llc谐振变流器。变流器利用飞跨电容实现对输入电压的分压处理,把原边开关管的电压应力自动钳位在输入电压的一半,有利于变流器工作在高输入电压大功率的场合。输入电源经过飞跨电容的分压分流后连接到llc... 详细信息

提出一种基于飞跨电容的混合型llc谐振变流器。变流器利用飞跨电容实现对输入电压的分压处理,把原边开关管的电压应力自动钳位在输入电压的一半,有利于变流器工作在高输入电压大功率的场合。输入电源经过飞跨电容的分压分流后连接到llc谐振网络,利用llc谐振变流器所具有的滞后功率因素特性实现原边开关管的软开关,减小开关损耗,提升变流器效率,并且利于实现高频化。此外,通过llc谐振变流器所具有的频率增益特性,可以在较宽的范围内实现对变流器电压增益的调整。最后,制作一个400-640V输入、48V输出的1 kW实验样机,验证所提出的拓扑的有效性。

关键词： llc谐振变流器自主均压高输入电压

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一种具有自限流功能的llc谐振变流器拓扑

电力系统自动化 2006年第1期30卷 64-67,99页

作者：谢小高张军明钱照明浙江大学电气工程学院浙江省杭州市310027

提出了一种新型的具有自限流功能的llc谐振变流器拓扑,在过流或短路时能有效地限制电流增长,从而起到保护电路的作用。给出了详细的理论分析和电路参数优化设计考虑以实现较好的限流效果;针对一台输出为110 V／10 A的电力操作电源实... 详细信息

提出了一种新型的具有自限流功能的llc谐振变流器拓扑,在过流或短路时能有效地限制电流增长,从而起到保护电路的作用。给出了详细的理论分析和电路参数优化设计考虑以实现较好的限流效果;针对一台输出为110 V／10 A的电力操作电源实例给出了具体参数设计步骤,并通过计算与仿真来验证参数设计结果,最后制作了一台相同参数的实验样机,进行了实验验证。理论分析和实验结果表明,所提出的拓扑具有结构简单、限流效果好、频率变化范围窄等优点,特别适合工业应用如电力操作电源等。

关键词： llc谐振变流器自限流电力操作电源

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llc谐振变流器启动过程的优化设计方法

电源技术 2021年第2期45卷 255-258,269页

作者：曾小波徐恒山宋俊辉复杂环境特种机器人控制技术与装备湖南省工程研究中心(湖南理工职业技术学院) 湖南湘潭411104 西北农林科技大学陕西咸阳712100 上海中车艾森迪海洋装备有限公司上海201306

llc谐振变流器因软开关、高效率和高功率密度等优点而被广泛应用在各种工业领域,但llc谐振变流器难以在快速启动和低启动冲击电流之间取得均衡效果。为了降低llc谐振变流器启动冲击电流和缩短llc谐振变流器的启动时间,提出了一种改进的... 详细信息

llc谐振变流器因软开关、高效率和高功率密度等优点而被广泛应用在各种工业领域,但llc谐振变流器难以在快速启动和低启动冲击电流之间取得均衡效果。为了降低llc谐振变流器启动冲击电流和缩短llc谐振变流器的启动时间,提出了一种改进的谐振参数设计方法,通过改进llc谐振变流器在启动瞬间的输入阻抗,达到降低启动冲击电流的目的。为了验证所提出的设计方法的有用性,开发了一台2.3 kWllc谐振变流器样机,实验结果表明提出的方法不仅有效地降低了启动冲击电流,还明显地提高了llc谐振变流器的启动速度。

关键词： llc谐振变流器冲击电流启动时间谐振参数阻抗优化