基于并联变压器切换的LLC谐振变换器宽范围效率优化控制策略

摘要

提出一种基于并联变压器切换控制的LLC(ST-LLC)多谐振腔软开关直流变换器.基于变电感比值k的设计思想,采用多变压器间接并联方法以及切换控制策略构建新的变拓扑结构LLC,在保持软开关特性的同时,实现对变换器效率的有效提升以及对变压器热点的分散设计.对拓扑电压增益特性以及主要工作模态进行详细分析,为变换器工作模式设置提供了理论依据.给出变压器切换控制逻辑,并在此基础上,提出一种最优负荷分区控制策略,拓宽了LLC变换器的高效工作范围.此外,详细推导变压器切换控制点最大功率解析式,给出电路主要元件参数设计流程,并设计制作了一台约1kW的电源样机,通过仿真和实验共同验证了所提方案的可行性,样机实现了在82％的负载范围内保持90％以上的工作效率.