小型光伏并网逆变器中变模态控制LLC研究

【摘要】：本文分析研究了小型光伏并网逆变器中DC/DC变换器的特点,针对光伏组件输出电压变换范围宽等特点研究了适用于此种情况下的拓扑,最终选择了LLC谐振变换器作为研究对象。首先分别介绍了采用变频控制和定频移相控制时LLC谐振变换器的工作模式,基于基波分析法分析了变频控制和定频移相控制时LLC的电压增益情况。在此基础上针对特宽输入电压的情况,提出了一种随着输入电压情况改变LLC拓扑和控制方式的变模态LLC,分析了变模态LLC的电压增益情况。电路采用数字信号处理器(DSP)进行数字控制,控制简单方便,不需要增加额外的模拟电路。文章分析对比了在宽输入电压情况下采用几种不同控制方式时LLC谐振变换器的工作情况,发现相比于其他几种方法,采用跟随输入电压变换而改变工作频率和移相角的控制时电路有效占空比最高,谐振腔环流时间最短,LLC效率能得到有效提高。 【关键词】：宽输入电压 LLC 变模态 光伏并网逆变器
【学位授予单位】：浙江大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TM464
【目录】：

• 致谢5-6
• 摘要6-7
• Abstract7-10
• 第1章 绪论10-18
• 1.1 课题研究目的及意义10-13
• 1.2 课题研究现状13-17
• 1.2.1 适用于宽输入电压场合的DC/DC变换器13-14
• 1.2.2 LLC谐振变换器14-17
• 1.3 课题研究内容17-18
• 第2章 变频控制LLC18-27
• 2.1 LLC谐振变换器基本工作模式分析18
• 2.2 变频控制LLC谐振变换器的三种工作模式18-21
• 2.3 变频控制LLC谐振变换器工作状态分析(fs>fr)21-22
• 2.4 变频控制LLC谐振变换器增益分析22-27
• 第3章 定频控制LLC27-36
• 3.1 定频控制LLC谐振变换器基本工作模式分析27-32
• 3.1.1 DTs28-32
• 3.1.2 当DT/2>Tr/2时LLC谐振变换器工作原理32
• 3.2 定频控制LLC谐振变换器增益分析32-36
• 3.2.1 时域分析法32-35
• 3.2.2 基波分析法35-36
• 第4章 应用于宽输入范围的变模态LLC设计36-45
• 4.1 变模态LLC增益分析36-38
• 4.2 驱动信号产生38-40
• 4.3 拓扑切换策略40-41
• 4.3.1 全桥变频控制与全桥定频控制之间的切换40
• 4.3.2 全桥定频控制与半桥变频控制之间的切换40-41
• 4.4 仿真与实验验证41-44
• 4.5 结论44-45
• 第5章 应用于小型光伏并网逆变器中的变模态LLC45-63
• 5.1 光伏阵列特性45-47
• 5.1.1 太阳电池特性45-47
• 5.1.2 小型光伏并网逆变器最大频率跟踪(MPPT)曲线47
• 5.2 应用于小型光伏并网逆变器中的LLC参数设计47-50
• 5.3 系统控制50-55
• 5.3.1 变频控制51-52
• 5.3.2 定频移相控制52-53
• 5.3.3 变频移相控制方式153-54
• 5.3.4 变频移相控制方式254-55
• 5.4 仿真验证55-57
• 5.4.1 Vin=66V～96V55
• 5.4.2 Vin=96V～120V55-57
• 5.5 实验结果57-63
• 5.5.1 Vin=66V～96V57-58
• 5.5.2 Vin=96V～120V58-63
• 第6章 总结与展望63-65
• 6.1 总结63-64
• 6.2 展望64-65
• 参考文献65-68
• 硕士期间发表论文68

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