双向对称三电平LLC谐振变换器的结构原理分析及其软开关功能实现

摘要

随着牵引供电系统的发展,传统的移相全桥两电平变换器的拓扑结构将不能应用于高压大功率场合中的电力电子变压器中.为此,该文提出了一种双向对称三电平LLC谐振变换器拓扑,该拓扑在保持LLC谐振变换器高效率和高功率密度等优点的同时,还具备能量双向传输的能力.无论正向工作还是反向工作,当系统工作在感性区域时,不仅可实现全负载范围的原边开关管的零电压导通和副边二极管的零电流关断,还使开关管上的电压应力仅为输入/输出电压的1/2.通过对该变换器在下谐振时的工作情况进行分析,给出了变换器在变频控制下的基本工作特性,研究了变换器的电压增益特性和阻抗特性.最后通过仿真和实验验证了理论分析的正确性.