计及MOSFET关断过程的LLC变换器死区时间选取及计算
2017-05-22颜湘武
电力自动化设备 2017年3期
吕 正,颜湘武,孙 磊,樊 威
(1.华北电力大学 新能源电力系统国家重点实验室,北京 102206;2.河北农业大学 机电工程学院,河北 保定 071001)
0 引言
因具备极高的运行效率和功率密度,LLC变换器得到了工业界和学术界的广泛关注并成为实现光伏模块最大功率点跟踪的实用拓扑之一[1-2]。近年来国内外学者对LLC变换器的研究已经十分深入:文献[3]采用模态分析法精确描述了LLC变换器的运行过程及特性,在解决了传统基波近似分析法精确性较低问题的同时完善了LLC变换器理论体系;文献[4-5]通过探究LLC变换器的增益特性和损耗构成,分别提出了基于峰值增益理论和损耗计算模型的谐振参数设计方法,使LLC变换器的运行效率大幅提高;文献[6]提出了简化的最优轨迹控制方法,使LLC变换器在负载瞬变时的响应速度加快、动态振荡减弱。
LLC变换器的开关管多采用MOSFET并施加占空比近似为50%的互补驱动信号,互补信号间留有一定的死区时间。这一死区时间的合理设定是LLC变换器在宽调节范围内实现开关管零电压开通(ZVS)进而高频高效运行的必要条件。文献[7-8]对LLC变换器死区时间进行预设并将其用于谐振参数设计,但该预设过程盲目且缺少理论支撑。文献[9]经过分析得到LLC变换器原边开关管实现ZVS的限制条件,但未能够进一步计算死区时间。文献[10]给出了开关时刻LLC变换器谐振腔电流的表达式,并依此求取死区时间,但所得计算结果的精确性低。2011年,Reza Beiranvand教授通过对LLC变换器空载运行过程进行时域分析得到死区时间的精确计算式[11]。……
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