باعتبارها واحدة من أكثر شعبية الصناعي LLC الرنانة تحويل طوبولوجيا، مع عدد قليل من العناصر، والقليل التبديل الإجهاد، وكفاءة عالية . تستخدم ذلك في العديد من التطبيقات، وخاصة تطبيق الجهد العالي، وانخفاض الانتاج الحالي. LLC طوبولوجيا يجمع مزايا SRC وجمهورية الصين الشعبية، ليس فقط بالنسبة للدولة تصل إلى أسفل، بينما قد تعكس حلبة للدبابات الرنانة حجم الحمل الحالي. LLC الرنانة تحويل جود خصائص جيدة في تنظيم الجهد الجهد طائفة واسعة من الحالات. LLC المحولات الرنانة، وZVS الترانزستور MOS تتحول الابتدائية والثانوية ZCS المعدل الصمام الثنائي بدوره قبالة الناعمة-تبديل يتحقق، والتحول الخسارة خفضت إلى حد ما، لتسهيل تحقيق عالية التردد، ويحسن كفاءة وكثافة الطاقة .
وثيقة طوبولوجيا رواية LLC، لها أقل الخسائر التوصيل ومدى التردد الاختلاف. وثيقة يقترح طريقة للسيطرة LLC الهجين، عندما كان يعمل في الفولتية الإدخال المختلفة، على التوالي، وذلك باستخدام تردد ومراقبة مراحل. وثيقة يقترح طريقة لمجموعة واسعة المدخلات الجهد ليس ثابت مراقبة تردد LLC. وثيقة المقترحة مرحلة التحول المزدوج ثنائي الاتجاه السيطرة LLC الرنانة تحويل على التوالي على اثنين من اتجاه النزوح المزدوج لنقل الطاقة الكهربائية واستراتيجية مراقبة مراحل التحويل. منذ تحويل الرنانة سلسلة LLC أكثر من المدخلات الجهد واسعة ينبغي أن يكون لها يمغنط الحث الصغيرة الحصول على مكاسب عالية الجهد، مما تسبب في خسائر فادحة التوصيل الأساسي. لتغطية مجموعة واسعة من المدخلات تردد مراقبة، ومجموعة واسعة التردد، لا يفضي إلى تصميم العنصر المغناطيسي .
واستنادا إلى مبادئ وخصائص LLC تحليل طوبولوجيا، لتحسين تصميم الدوائر الرئيسية، فمن الممكن لتحقيق التحول خالية من الجهد لجميع أنابيب ضمن نطاق حمولة كاملة من الجهد التشغيل والتبديل والتبديل الضغط الجهد يمكن أن يكون الحد الأدنى. باستخدام تردد مراقبة مراحل التحول ثابتة يمكن الحصول عليها في كسب الجهد العالي DC دون التقليل من التردد. تصميم من 350 V ~ 500 V إدخال 200 V النموذج / 5 وخرج صابر تحليل أولي موثوقية البرمجيات التحقق. وأخيرا، أثبتت التجارب النموذج من صحة البرنامج.
المبدأ 1 LLC تحويل الرنانة وتحليل
1.1 LLC تحويل الرنانة طوبولوجيا الرئيسية
LLC الرنانة تحويل 1 ، يختلف عن تحويل الرنين التقليدية هو الذراع جسر المعدل من اثنين LLC تحويل التبديل المعدل SR يتم استبدال الثنائيات. SR رموز تبديل الجانب الأساسي التبديل مزامنة تضمين التردد، وذلك للحد من الخسائر التوصيل من تبديل الجانبين.
تقريب التوافقي يمكن الحصول عليها باستخدام LLC الرنانة تحويل DC كسب الجهد الناتج هو:
بواسطة الصيغة (1) يمكن الحصول على منحنى كسب تحويل الرنانة في قيم Q المختلفة ذات الصلة. 2، عندما كان يعمل تحت الحمل المختلفة، وتحويل النطاق الترددي الاختلاف هو صغير، لا تحدث مشكلة تنظيم خفيفة الحمل. إذا مراقبة تردد متغير، ومجموعة تردد التشغيل ستكون واسعة نسبيا، قد يحدث عدم تحميل التيار الكهربائي الدولة الإزاحة. في هذه الورقة، الثابتة التحكم في التردد، وفقا لتغير من الجهد الحمل، وإشارة محرك مفتاح ضبط دورة العمل أو مرحلة زاوية التحول من الناتج الجهد لتحقيق الاستقرار.
1.2 تحليل وضع التشغيل
في هذه الورقة، ثابتة التردد وضع التحكم في مرحلة التحول، كما هو مبين في الشكل.
أي، عند المدخل عالية الجهد، SR متزامنة مع التحول إلى فتح التبديل الابتدائي، منذ التدفقات الحالية من خلال الجانب الثانوي من القنوات التبديل، لديه، خسارة صغيرة على المقاومة التوصيل من تصحيح الثانوية مخفضة. الحاجة ريال ليغلق قبل التبديل، محول التيار المباشر يصبح صفرا. منذ التدفقات الحالية من خلال الصمام الثنائي سلسلة المعدل وSR التبديل، ويعدل يمنع الصمام الثنائي سلبية تصحيح الحالية هو ريال خلال عملية إيجابية نصف التبديل دورة. عندما وتيرة التحول هو أقل من وعلى مقربة من تردد الرنين، LLC يعمل في وضع متقطع، LLC تحويل الرنانة وضع التشغيل مشابهة لتحويل الرنانة التقليدي، لم يحدد على وجه التحديد عليها فيه، والطول الموجي الرئيسية هو مبين في الشكل (4).
عندما الجهد العاكس المدخلات منخفضة، واستخدام وسائل منع مرحلة التحول، أي عن طريق تحويل المرحلة الثانوية إشارة بوابة ريال مراقبة التبديل، حتى يتسنى للتحويل يمكن الحصول عليها في تحقيق مكاسب عالية الجهد دون تخفيض وتيرة التحول. منذ نطاق العاكس تردد التشغيل ضيقة، يمكن اختيار محول صغير من أجل تقليل حجم المحولات الرئيسية وفقدان التوصيل، بحيث تحميل كامل للحصول على أقصى قدر من الكفاءة. الرسم البياني الموجي أساسيا في نمط مرحلة التحول هو مبين في الشكل.
مفتاح الوضع 1 (T0 ~ T1): Q1 بدوره و LR هو الجهد على فين-VCR، يتدفق صدى الحالية من استنزاف للمصدر، الحالية وزيادة العلاقات الصناعية تجويف خطيا. فرق الطاقة بين التيار الرنانة والإثارة الحالية تسليمها للتحميل من خلال يعدل الجانب الثانوي. منذ يتم تشغيل SR2 بشكل مستمر، تطبيق الجهد عبر الحث يمغنط صفر.
مفتاح الوضع 2 (T1 ~ T2): يتم تشغيل SR2 قبالة، والطاقة التي تخزنها الناتج الكروم الحدية المتفاعلة إلى C0 مكثف من خلال DR1 وSR2. وفرضت الجهد عبر الحث يمغنط للمحول في هذا الوقت VLM = nVout. ILM الخطية الزيادة، وتجويف العلاقات الصناعية الحالية إلى (فين-فيديو-nVout) / الحدية المتفاعلة منحدر يقلل يساوي في النهاية إلى التيار في الحث يمغنط، أي العلاقات الصناعية = العلم.
لا ينعكس DR1 حالا، لأن SR1 استمرار افتتاح المحول الثانوي إلى الجانب الأساسي: طريقة التبديل 3 (T2 ~ T3). الجهد على شبكة الرنانة تتألف من الحدية المتفاعلة ول م هو فين-VCR و LR ول م في هذا النمو تزامن الوقت. إخراج فلتر مكثف C0 لتوفير الطاقة للتحميل.
مفتاح الوضع 4 (T3 T4 ~): Q1 فترة OFF، Q2 يست مفتوحة في الوقت الميت. منذ SR2 تظل مفتوحة، تواصل الكروم الحدية المتفاعلة إلى التفريغ، والزيادات الحالية خطيا تجويف. في هذا Q2 نقطة البدء في الوفاء السعة الطفيلية لإعداد ZVS افتتاح Q2.
طريقة التبديل 5 (T4 T5 ~): المرحلة 1 والمرحلة 5 متناظرة، وليس تكرارها هنا، والباقي من الوقت التحويل وعلى وضع التشغيل من المحول متناظرة بالتتابع.
2 LLC تحويل الرنانة تصميم
2.1 تصميم المعايير الرئيسية للدائرة الرئيسية
معايير التصميم الأمثل للشبكة الرنانة هي تحديد موثوقية تحويل جزء هام. المعلمات تصميم: مساهمة تحويل الجهد الرنانة 350 V ~ 500 V، الجهد الاسمي UIN = 450 V، والجهد الناتج V0 = 200 V، الاب = 100 كيلو هرتز. عند المدخل 450 V ~ 500 V، المحول مدوية يعمل في المنطقة المجاورة للتردد الرنين، عند المدخل 350 V ~ 450 V، دون الحد من وتيرة التحول من SR الجانب الثانوي باستخدام مراقبة مرحلة التحول.
(1) نسبة محول:
مكاسب تتراوح 0،91-1،30. عندما المعلمات التصميم، بالإضافة إلى تلبية متطلبات الربح والابتدائي والثانوي RMS الحالية وضبط مجموعة أن تكون صغيرة بقدر الإمكان. النموذج معلمات كما هو مبين في الجدول رقم 1.
تصميم 2.2 محول
المحولات تصميم معقولة تؤثر على كفاءة وأداء تحويل امدادات الطاقة. عندما يعمل المحول في وضع تردد ثابت، LLC العمل في المنطقة المجاورة للتردد الرنين، الحد الأقصى لكثافة الفيض المغناطيسي هي:
من المعادلة (6) يمكن ملاحظة أن عند زيادة الجهد المدخلات، ويقلل D. التحليل السابق من الجهد عبر الحث يمغنط خلال مرحلة التحول الصفر عندما يتم خفض الجهد الإدخال عن طريق تردد المرحلة شيفتر الثابتة زيادة انتاج التيار الكهربائي. يتم زيادة D بحيث اتساع العلم خفضت، منذ تحويل LLC الرنانة وجود الحد الأقصى لكثافة التدفق المغناطيسي في الحد الأدنى للمساهمة الجهد، وبالتالي يمكن استخدام نواة المحولات صغيرة بقدر الإمكان، وذلك للحد من الخسائر الأساسية للمحول، لتحسين كثافة الطاقة.
هذا التصميم يستخدم EI25 نوع المحولات الأساسية، الأساسية المجال المغناطيسي مستعرضة عزت = 0.41 CM2، وكثافة الفيض المغناطيسي وزن الجسم = 2140 غاوس.
2.3 البرنامج جزء من التصميم
المخطط الانسيابي الرئيسي برنامج الرسم البياني برنامج ADC المقاطعة وبما يتطابق مع كل من (أ) و 6 (B)، خلال برنامج مرحلة التحول الثانوي لتحقيق انتاج التيار الكهربائي عالية ولكن أيضا تعديل حلقة مغلقة الجهد، والجهد الناتج يصل قيمة مستقرة . لأن DSP حدة رقاقة مع شركة تطوير العقبة، وحدة ADC LEM عينات ردود الفعل انتاج التيار الكهربائي إلى DSP يقرأ في AD أخذ عينات روتينية المقاطعة، وقراءة الناتج اشارات وتخزينها في نتائج العينات، ثم السيطرة PID بعد خوارزمية تصفية الرقمية استدعاء، وحساب خطأ وفقا لPWM إشارة القيادة لتحديث مقدار السيطرة المطلوبة، والبت النهائي في زاوية الطور .
3 المحاكاة والتحليل التجريبي
المعلمات تصميم التحليل الوارد أعلاه، وبناء نموذج أولي صابر نماذج المحاكاة، واستقرار الأولي التحقق من صحة التصميم الرقمي هنا LLC الرنانة المحول.
أرقام 7 و 8 يتم إصلاحها LLC تحويل الرنانة في تحول التردد من خزان الرنانة والموجي الحالي في الوضع في المرحلة، يمكن أن ينظر إليه الحالي من خلال الحث يمغنط صغير، وبالتالي فإن الجانب الأساسي في تحقيق الخسائر التوصيل ZVS من افتتاح صغيرة. الفرق في مجموعة الحمل يمكن تكبير ILM العلاقات الصناعية ويتم إخراج للتحميل من خلال المعدل الثانوي، وتحسين فعالية كفاءة المحول.
وكما يتبين من الشكل 9، والجهد الحمل الناتج هو حوالي 200 V، سعة تموج 0.2 V أو أقل، والجهد الناتج هو مستقر نسبيا، وتلبية متطلبات الدقة.
جزء رئيسي من عملية التصحيح البرنامج هو إشارة محرك PWM لتصحيح الأخطاء، FIG. 10 هو الموجي للإشارة محرك PWM من MOSFET مع نفس الساق. يتضح من FIG.، مدة الناتج إشارة PWM من يقود الدائرة هو 10 ميكرو ثانية، أي تحدث الساق وتيرة التحول هو 100 كيلو هرتز، والوقت الميت من حوالي 300 نانو ثانية، بما يتفق مع المعلمات تصميم النموذج الأولي، ونفس الشيء يمكن تجنبها بفعالية تحولت في وقت واحد على الظاهرة.
تظهر التحليل النظري وتصحيح النتائج التي طالما لتحقيق ZVS متخلفة الساق، وبعد ذلك كل من وحدة التبديل شحن ستحقق ZVS. كما هو مبين في الشكل. 11، المحطة متخلفة من الترانزستور MOS في المنعطف، وارتفاع VDS من المقارنة الصفر الجهد وتحولت الآن قبالة. وتأثير ميلر بسبب الحث التسرب، قبل يرتفع VDS إلى الحد الأقصى، وهناك مرحلة متسارعة، وعندما يسقط الساق متأخر من MOSFET VDS إلى الصفر، وإشارة محرك PWM لفتح، لتحقيق ZVS.
مكونات الأجهزة والبرمجيات والاختبارات ذات الصلة، وبعد ذلك المفصل يمكن تعديل أنظمة. بعد نظام FBI ناجحا لمختلف الحمل مدخلات اختبار الكفاءة، كما هو مبين في منحنى الكفاءة FIG، وثبت 12 LLC تحويل الرنانة في نطاق الحمل كله يمكن تحقيق عملية عالية الكفاءة، والتحقق من موثوقية البرنامج.
4 خاتمة
توضح هذه المقالة نظام الشحن على أساس رقمي تحويل LLC الرنانة. بواسطة الفولتية الإدخال المختلفة ومراقبة مراحل التحول تردد ثابت، على التوالي، والحد من فعالية خسائر التوصيل من الجانب الأساسي، للحصول على مكاسب الجهد العالي. للتحقق من الدائرة محاكاة البرمجيات التصميم مع صابر، واختبار في نهاية المطاف لاختبار الأداء، والتفاصيل الموجي ذات الصلة. وأظهرت النتائج أن النموذج اتهام الجهد على التبديل واسعة نطاق الإدخال لا يمكن أن تتحقق جميع ZVS، والتحول خسارة هو انخفاض، وكفاءة النموذج الأولي 92، والتحقق من التحليل النظري، إلى آلة تلبية متطلبات الشحن تهمة.
