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三相交錯式LLC諧振轉換器設計

作者: 時間:2012-05-28 來源:網絡 收藏

  即使為了確保更長的使用壽命而必須抑制電容的電流應力,-SRC電容紋波電流也必然會很高,因為它的輸出濾波器僅包含了電容。然而,如果應用控制技術,就可以顯著地減少-SRC的輸出紋波電流。當開關頻率fs與第一個頻率fr1相同,非供電時期,圖2中的t2~t4則可以被忽略。

  圖2:單相運作的理論波形。

  在fs = fr1條件下,計算從單相到六相-SRC運行的紋波比。其結果顯示以叁相運行的紋波電流大約為單相運行的1/11。

  實驗結果與結論:為了驗證叁相交錯式LLC的有效性,我們所進行的實驗是使用一個1kW的叁相交錯式LLC,其中,輸入電壓為400V,輸出為12V/84A。我們為叁相交錯作業建置的控制方案如圖3所示,諧振參數如表1所示。圖4則顯示諧振電流的波形和電容在全負載條件下的紋波電流。不同相位之間的相位差為60°,測量到紋波電流ΔIc為20.4A和%ΔIc 為24.3%。

  

  圖3.叁相交錯式控制方案。

  

  表1. 諧振參數。

  

  圖4. 電容的諧振電流和紋波電流。

  即使因為非供電時期以及諧振電流中的不平衡,所獲得的紋波電流比與計算結果不同,但還是驗證了透過交錯運作可以顯著地減少輸出電容的紋波電流。因為對于每一的負載狀況,DC增益特性必然是不同的,在相位間產生了電流不平衡。因此,需要進一步研究運用相位管理功能的負載共享方法。

  本文提出了多相交錯式LLC-SCR及其控制策略。因為透過交錯運作可以顯著地減少輸出紋波電流,這特別適于低電壓且高電流的應用,例如伺服器電源系統,而傳統的LLC-SRC通常只適用于高電壓低電流應用。透過減少電流應力,可以使用一個較小的電容并且可以延長電源的使用壽命。

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