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    交錯升壓型DC/DC變換器

    發布時間:2021-07-13 責任編輯:lina

    【導讀】目前太陽能的利用依然十分 ,太陽能的利用將是長期實行的能源戰略,它與我們生活息息相關,但是太陽能轉換成的電能不能直接利用,首先需要經過變換。生活中所使用的電能多數為交流電,而且輸電線路大多都是交流輸電,所以,通常太陽能光伏板輸出的電能為低壓直流,這個電壓既不能直接利用,也不能輸送。
      
    目前太陽能的利用依然十分 ,太陽能的利用將是長期實行的能源戰略,它與我們生活息息相關,但是太陽能轉換成的電能不能直接利用,首先需要經過變換。生活中所使用的電能多數為交流電,而且輸電線路大多都是交流輸電,所以,通常太陽能光伏板輸出的電能為低壓直流,這個電壓既不能直接利用,也不能輸送。
     
    實際中通過兩級式逆變器,將低壓直流電升壓后在逆變成所需的電壓進行利用和傳輸。現在對電能質量的要求越來越高,變換器的體積越來越小、頻率越來越高,效率也要求盡量高。
     
    結合諸多要求,LLC有這么多優點,它是不是也可以應用在逆變器的前級升壓環節,LLC輸入電壓范圍窄可能是關鍵限制目標,個人覺得應該有優化方法。可以盡量增加工作范圍,先不談及該問題,就只考慮升壓的方法,按照設計方法計算諧振參數試一試,是否能實現升壓。為了降低器件應力和輸入電流的紋波(就是 和 小值的差值),提出了一個變壓器 側交錯并聯二次側串聯的全橋型DC/DC變換器。下面給出初步仿真的參數和波形。
     
    工作頻率200kHz,輸入60VDC,輸出800VDC,輸出功率800W,主電路如圖1所示。
     
    交錯升壓型DC/DC變換器
    圖1 所提出的主電路
     
    下面給出額定情況下的仿真波形,如圖2所示。
     
    交錯升壓型DC/DC變換器
    圖2 額定輸出仿真波形
     
    圖2中的各變量與圖1中的標號是相同的,這里就不再過多介紹。
     
    下面是諧振頻率大于開關頻率(170kHz)時波形,如圖3所示。
     
    交錯升壓型DC/DC變換器
    圖3 開關頻率小于諧振頻率
     
    下面給出開關頻率大于諧振頻率波形,如圖4所示。
     
    交錯升壓型DC/DC變換器
    圖4 開關頻率大于諧振頻率
     
    上述 圖中可以看出前級開關管均實現了ZVS,副邊實現了ZCS(圖4中情況除外),半橋相位關系如圖5所示。
     
    交錯升壓型DC/DC變換器
    圖5 半橋仿真結果
     
    圖5可以看出電壓電流相位差很小,死區不能太大,不然死區時間未結束,諧振電流就到了過零點,諧振電流就不能連續了。
     
    但是,全橋型的 小工作頻率不能離諧振頻率太遠,不然波形自己都不認識了。如圖6所示,這是其中的一種情況。
     
    交錯升壓型DC/DC變換器
    圖6 開關頻率遠小于諧振頻率
     
    交錯并聯可以減小輸入電流紋波,對電池、光伏板等供電設備均由好處,而且這樣結構也適合 大電流應用場合,輸出串聯可以實現高壓輸出。也有不少的優點,而且設計也面臨諸多挑戰。
     
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