基于SEPIC電路的單級(jí)LLC諧振變換器研究.pdf

1、LED作為新一代綠色光源，具有光效高、壽命長(zhǎng)、響應(yīng)快等優(yōu)點(diǎn)，已經(jīng)廣泛應(yīng)用于路燈照明、汽車照明等領(lǐng)域。傳統(tǒng)的LED驅(qū)動(dòng)為兩級(jí)式結(jié)構(gòu)，兩級(jí)結(jié)構(gòu)具有較高的PF和較低的THD值，但是存在器件多、體積大、控制較為復(fù)雜、成本較高等缺點(diǎn)。單級(jí)交直流變換器因其高可靠性、高功率密度而成為研究熱點(diǎn)。但是目前的單級(jí)結(jié)構(gòu)大多工作在硬開(kāi)關(guān)狀態(tài)，系統(tǒng)開(kāi)關(guān)損耗較高，無(wú)法應(yīng)用在大功率LED驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中。
　　本文在拓?fù)浼杉s束條件下，通過(guò)集成Sepic電路的開(kāi)關(guān)器

2、件和LLC半橋諧振電路的開(kāi)關(guān)器件，提出一種新型單級(jí)交直流變換器結(jié)構(gòu)。由于集成了兩級(jí)的開(kāi)關(guān)器件，系統(tǒng)所用的器件較少，降低了系統(tǒng)成本并提高了系統(tǒng)可靠性。同時(shí)由于LLC諧振電路在系統(tǒng)集成后，仍具有軟開(kāi)關(guān)特性，系統(tǒng)開(kāi)關(guān)損耗較低，母線電壓較低，適合應(yīng)用在大功率LED驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中。
　　本文首先根據(jù)SSC集成理論實(shí)現(xiàn)了兩級(jí)變換器到單級(jí)變換器的集成變換，對(duì)單級(jí)結(jié)構(gòu)進(jìn)行了模態(tài)分析，得出了單周期的典型波形。并以母線電壓為中間變量，對(duì)所提變換器的Sep

3、ic單元和LLC單元進(jìn)行了深入分析，給出了分析過(guò)程。其次對(duì)所提系統(tǒng)進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì)，包括前后單元典型器件的參數(shù)計(jì)算與設(shè)計(jì)，對(duì)輔助電源、驅(qū)動(dòng)電路、采樣電路的設(shè)計(jì)等。接下來(lái)通過(guò)擴(kuò)展描述函數(shù)方法，建立了LLC諧振電路的數(shù)學(xué)模型，提出了優(yōu)化的補(bǔ)償方式，并根據(jù)雙線性變換法提出系統(tǒng)的數(shù)字化控制策略。最后，在理論研究與分析的基礎(chǔ)上，對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行仿真，并繪制原理圖，搭建實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，所提單級(jí)結(jié)構(gòu)能夠可靠實(shí)現(xiàn)功率因數(shù)校正功能，同時(shí)系統(tǒng)