根据LCC谐振变换器的高压直流电源规划

  摘要：为进步功率，下降其体积和分量，这儿介绍了一种办法。结合移相脉宽调制(PWM)和脉冲频率调制(PFM)办法，完结电路的作业原理，并选用基波近似法进行数学建模，在此基础上，给出不同负载时频率、占空比与电压增益的联系曲线，为供给理论按照。最终经过一台峰值电压35 kV，额定功率7 kW的电源样机验证了

  高频高压变压器是高压直流电源规划的难点，经过剖析，怎么减小变压器的散布参数是高频高压电源规划的要害。此处经过引进谐振，将变压器散布参数作为谐振元件的一部分，完结开关管的软开关，减小开关损耗，进步开关频率，然后减小变换器的体积。

  谐振变换器有串联、并联和串并联3种拓扑。串并联谐振变换器，又称LCC谐振变换器，结合了前两种拓扑的长处，在合理规划参数的前提下，可使电源在输入电压规模改变很大，输出空载到满载的条件下，仍就坚持很高的功率。LCC谐振变换器主要有移相PWM和PFM两种操控办法。这儿选用PWM和PFM结合的操控战略，在频率改变规模不大，负载电压稳定的前提下，确保变换器从空载到满载规模内均能完结软开关。经过闭环操控，进步输出电压的抗干扰才能。

  图1为电容型滤波LCC谐振变换器电路。Cs，Ls为LCC谐振电路串联谐振电容和谐振电感，Ls包括变压器折算到初级的等效漏感；Cp为并联谐振电容，包括变压器折算到初级的散布电容。剖析前先假定：输出电容很大，Uo坚持不变；一切器材都是抱负器材；电感电流接连且为抱负正弦波。

  (1)[t0～t1] t0时间，电感电流iLs为零，此刻VQ4为零电流注册，在前一时段VQ1现已零电压注册，VQ1，VQ4导通，uAB为正，Ls，Cs，Cp产生谐振，输出整流桥关断，uCp从-Uo／n升高，到t1时间，uCp升高至Uo／n，输出整流桥导通，此阶段完毕。

  (2)[t1～t2] 谐振电流流经VQ1，VQ4，Ls，Cs产生谐振，uCp被箝位在Uo／n，电路由变压器传递能量。

  (3)[t2～t3]t2时间，VQ1关断，iLs给C1充电，C3放电，当C3电压为零时，VQ1～VQ3天然换向完结。因为C1的缓冲作用，VQ1关断时电压上升率很小，近似于零电压关断。

  (4)[t3～t4] 在t3时间，VQ1，VQ3导通，VQ3零电压注册，iLs为正，uAB为零，t4时间，iLs行将减小至零时，VQ4零电流关断。

  t5开端，变换器开端另一半周期的作业，作业进程与上半周期对称，在此不再赘述。

  经过以上剖析可知，选用移相操控时，开关管不存在注册损耗。关断时，开关管电流转移到与其并联的缓冲电容上，电容约束了开关管两头的电压上升率，以此来完结开关管零电压关断。每一个反并联二极管都是天然关断，不存在关断损耗。因而，比较硬PWM形式，选用LCC变换器时，开关损耗会大幅度减小，逆变器功率随之增大。