数字控制半桥LLC谐振变换器的研究.pdf

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1、第49卷第5期电力电子技术Vo1．49，No．52015年5月PowerElectronicsMav2015数字控制半桥LLC谐振变换器的研究刘文军，马红波(西南交通大学，电气工程学院，四川成都610031)摘要：LLC谐振变换器具有高效率、高功率密度的特点，因此得到了广泛应用。传统的模拟控制器控制策略不灵活，抗干扰能力差，硬件电路复杂，难以实现复杂的控制方法，极大地限制了变换器效率和可靠性的提高。为此，基于UCD3138数字控制芯片，研究了LLC谐振变换器的数字控制，有效提高了变换器控制的灵活性，降低了成本。基

2、于24V／480W原理样机的实验结果验证了数字控制的可行性和有效性。关键词：谐振变换器；半桥；数字控制中图分类号：TM46文献标识码：A文章编号：1000—100X(2015)05—0046—03ResearchonDigitalControlStrategyofHalf-bridgeLLCResonantConverterUuWen-jun．MAHong．bo(ScOotofElectricalEngineering，SouthwestJiaotongUnwe~，Chengdlt610031，China)Abs

3、tract：LLCresonantconverterisapopularsoft—switchtopdogybecauseofitshisheficiencyandhighpowerdensity．Traditionalanalogcontrolme~odhassomedrawbacks，suchascomplexhardwareimplementation，pooranti—inteder—encecapability，anddificultytoimplementtheadvancecontrolalgori

4、thm，whichlimittheimprovementoftheeficiencyandreliability．Tosolvetheseproblems，thedigitalcontrolofLLCresonantconverterisstudiedandimplementedbasedonUCD3818digitalchip，whichenhancedsignificantlytheflexibilityandreducedthesystemcost．Theexperi—memalresult，takenfr

5、omaprototypewith480Wpowerleveland24Voutputvoltage，showtheefectivenessandfeasibilityofthestudieddigitalcontro1．Keywords：resonltntconverter；half-bridge；digitalcontrolFoundationProj~t：SupportedbyNationalNaturalScienceFoundationofChina(No．51407149)；FundamentalRe—

6、searchFundsfortheCentralUniversity(No．A0920502051408—4)l引言控制算法满足各种用途的电源系统的新需求。UCD3138是一款新型数字控制芯片，比其他微处近年来．LLC谐振变换器以其结构简单、效率理器具有更快的计算能力、更高的功率密度和可高等优点而得到广泛应用[1]。传统的LLC谐振变靠性．而且成本较低。已有很多文献【so】对LLC谐换器主要应用于功率因数校正之后，因此输入电振变换器其进行了详细讨论，这里不再赘述。此处压范围较窄。且主要目的是实现稳压。然而，对于重

7、点讨论变换器的参数设计和硬件实现，并通过一些特殊场合的应用．其输入电压范围较宽，负载实验室试制的一台24V／480W原理样机的实验变化大，控制复杂，传统的模拟控制已无法满足要结果验证了数字控制的可行性和有效性。求。随着数字处理集成芯片的快速发展，其运算速度越来越快，成本越来越低，已能满足几十万赫兹2半桥LLC谐振变换器的工作原理甚至兆赫兹开关变换器的控制要求。相较于模拟图1示出半桥LLC谐振变换器主电路。控制，数字控制不仅可实现稳压，实现各种新型的控制算法及更好的优化效率【：，还可通过不同的基金项目：国家自然科学

8、基金(51407149)；中央高校基本图1半桥LLC谐振变换器科研业务费专项资金资助(Ao920502O51408—4)Fig．1Half-bridgeLLCresonantconverter定稿日期：2014一O8—27作者简介：刘文军(1988一)，男，江西于都人，硕士研究生，为整流电路的输出电压，VD，VD：为主开研究方向为高效率变换器拓扑及控制。关管V。，V：的寄