基于前级推挽式LCL谐振变换器车载逆变器,此文是一篇车载逆变器论文范文,为你的毕业论文写作提供有价值的参考。
车载逆变器论文参考文献：
摘 要：一种前级推挽式LCL谐振变换器的车载逆变器,升压变换器和后级逆变器均采用数字化控制.对推挽式LCL谐振变换器和全桥逆变器进行了理论分析,设计并制作了一台额定功率2kW输出220Vac（50Hz）的樣机,实验结果稳定可靠,并成功应用于工程车上.DC-DC软启部分采用DSP控制,逐次增加占空比实现母线电压缓慢上升,避免产生大的冲击电流损坏开关管或整流二极管.逆变部分采用电压外环电流内环数字化控制来提高动态和静态特性.理论和实验结果表明：采用DSP数字化控制,实现了前级变换器软启和零电压开通,提高了整机效率.后级逆变器双闭环控制,具有稳态精度高、动态响应好、抗干扰能力强等优势.
关键词：LCL谐振；推挽；车载逆变器；数字化控制
中图分类号：TM464 文献标志码：A 文章编号：2095-2945（2018）06-0026-03
Abstract： The invention relates to a vehicle-mounted inverter of a front-stage push-pull LCL resonant converter. Both the boost converter and the rear stage inverter are digitally controlled. The push-pull LCL resonant converter and full-bridge inverter are theoretically analyzed. A sample vehicle with a rated power of 2kW and an output of 220Vac （50Hz） is designed and fabricated. The experimental results are stable and reliable, and successfully applied to the engineering vehicle. The soft start part of DC-DC is controlled by DSP, which increases the duty cycle one by one to realize a slow rise of bus voltage, avoiding the large impulse current from damaging the switch tube or rectifier diode. In the inverter part, the digital control of voltage outer loop current inner loop is used to improve the dynamic and static characteristics. The theoretical and experimental results show that the soft start and zero voltage turn on of the former converter are realized by using DSP digital control, and the efficiency of the whole converter is improved. The double closed loop control of the rear stage inverter has the advantages of high steady-state precision, good dynamic response and strong anti-interference ability.
Keywords： LCL resonance； push-pull； on-board inverter； digital control
引言
车载逆变器受空间限制并基于人身安全考虑,常采用低压电池供电,且要求输入输出电气隔离,因此前级电池升压电路常采用DC-DC隔离升压变换器.随着负载量的增大,前级输入电流越来越大,而传统的硬开关电路导致开关损耗加大,降低了电池使用效率.因此,需要实现前级升压电路软开关功能,减小电池损耗,提高整机效率.针对低压电池供电车载逆变器,提出前级推挽式LCL谐振变换器,谐振电感、电容和变压器原边漏感实现LCL谐振,使得功率MO*ET零电压开通.文献[1][2]提出了同样的电路拓扑,但是谐振变换器使用硬件控制,不利于减小体积、节省成本,且硬件控制存在器件老化、失效等问题,采用数字化控制可以有效避免该问题,同时调制过程更加灵活、简单.针对电池电压变化范围宽导致的母线电压变化大的问题,后级逆变器采用母线补偿的控制策略,实现宽范围输入下逆变器稳定可靠输出[3].制作了1台电池额定电压24V,额定功率2kW,输出220Vac 50Hz的样机,并成功应用于工程车上.
1 推挽式LCL谐振变换器
图1所示为推挽式LCL谐振变换器,开关管V1和V2以接近50%占空比交替导通[4],谐振电感Lr、谐振电容Cr和变压器漏感Lleak产生谐振,高频变压器T起隔离和升压作用,副变D1-D4组成全波整流电路.其工作过程如图2所示.
（1）t0-t1阶段：V1导通,V2关断,V1近乎零电压开通,谐振电感Lr、谐振电容Cr和变压器漏感Lleak产生谐振,谐振电流从0开始变大,所以V1开通损耗几乎为0.
（2）t1-t2阶段：V1关断,V2关断,变压器原边电流近乎为0,漏感电流继续给V1结电容CS1充电,V2结电容CS2放电.变压器副边电流If继续下降,t2时刻下降到0,然后反向增大.
（3）t2-t3阶段：变压器原边电流为0,副边励磁电流反电动势使得励磁电流通过D1、D3续流.变压器副边电压反向,而原边电压被嵌位为近乎Vin的值,所以功率管V2端电压Vds2接近为0,从而为V2零电压开通创造了条件.
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