LLC负载电压型谐振逆变器并联的阻抗分析.pdfVIP

第 29卷第9期 电 力 科 学 与 工 程 Vo1．29．No．9 38 2013年 9月 ElectricPowerScienceandEngineering Sep．，2013 LLC负载 电压型谐振逆变器并联的阻抗分析 张智娟 (华北电力大学 电气与电子工程学院，河北 保定 071003) 摘要：逆变电源容量的提高常采用多管并联或负载侧高频变压器并联的方式来实现，而负载采用电感电 容串并联 (LLC负载)形式的多个电压型谐振逆变器的并联，可以有效提高电源输出功率。针对LLC负 载多个 电压型谐振逆变器并联 电路，对其进行稳态阻抗分析，通过仿真分析给出最大输出功率时的最佳 匹配电感比与并联逆变器个数比例 ( Ⅳ比)，并通过实验进行了验证。结果表明，所提方法对提高和 调节电源容量、简化功率调节过程，提供有效的设计参考价值。 关键词：LLC负载；电压型谐振逆变器；并联；阻抗分析 中图分类号：FM464 文献标识码：A DOI：10．3969／j．issn．1672—0792．2013．09．008 LLC负载的电压型谐振逆变器得 以广泛应用 。 0 引言 1 LLC负载 电压型谐振逆变器并联分析 随着逆变 电源应用范 围的不 断扩大 ，对其 高 频化 、大规模集成化 、大容量化需求越来越大 。 采用 LLC负载 的多个 电压 型谐振逆变器 并 目前提高逆变 电源容量 的方法常采用逆变器桥 臂 联 川 的电路如图 1所示 。每个 电压 型谐振逆变 上器件的多管并联 、逆变器并联且 负载侧用高频 器均采用单相全桥逆变形式 。 变压器合成功率 、多管并联结合逆变器并联 高频 变压器功率合成 3种方法 。 由于 目前适用于高频 领域的全控型器件 的单 只管子 电压 电流额 定容量 都较小 ，且受器件分布参数差异影响和制作工艺 的限制 ，单个逆变桥不可能并联许 多器件 。通过 负载侧高频变压器合成 ，使得设备变得庞大复杂 、 成本s~Di：i、变压器漏感不仅影 响逆变 电源 的开通 关断过程 ，而且还会对 电源工作状态造成磁通突 变 、直通现象等影 响 ’。 相 比于传统形式 的负载 串联或并联 ，采用 电 感 电容 串并联形式 的负载 电路 (LLC负载)，以 其 自身特有 的拓扑结 构 ，不需要开关 管并联 ，也 不存在漏感 的影响，不仅使得 由LLC负载构成 的 逆变模块可 以直接并联 ，而且设计合理 的并联 电 路对逆变单元输 出电压 的差异 、串联 电感 的差异 图1 LLC负载电压型谐振逆变器并联 电路 Fig．1 LLC loadvoltage-fedresonantinverter 等都有较强 的适应能力 ，因此 ，近年来采用 parallelconnection circuit 收稿 日期：2013—04—21。 作者简介：张智娟 (1971一)，女，副教授，主要研究方向为高频感应加热电源负载匹配、逆变器功率控制、无线功率传输 等，E—mail：zzh2008—09@163．com。 牲 G下 ie POW鞋R 鞋NG{N羲 敞l 嵇 第9期 张智娟 LLC负载电压型谐振逆变器并联的阻抗分析 39 在 图 1中， 为 直 流侧 整 流 输 出 电压 ， 模块化 ，设各个逆变器单元和各个并联支路具有 VTkl～VTk4 (k=1…Ⅳ)为主开关器件 MOSFET， 如下参数 ：