宽输出电压范围的三相多谐振变换器

作者:赵清林*; 郭栋; 张达; 王德玉; 郑祎
来源:电网技术, 2022, 46(10): 4085-4094.
DOI:10.13335/j.1000-3673.pst.2021.1614

摘要

能源互联网中储能设备需要变换器除了具有高效率之外,还需要具有较宽的电压变化范围。传统电感电感电容(inductor inductor capacitor,LLC)谐振变换器凭借软开关和高效率的特性获得了广泛的应用,然而传统LLC谐振变换器存在输出电流纹波较大、轻载调压较难的缺点,即输出宽电压范围的能力不足。为解决这些问题,该文提出了一种具有宽输出电压范围的三相多谐振变换器(inductor inductor capacitor-inductor capacitor,LLC-LC)。该变换器在三相LLC谐振变换器每一相中引入LC陷波器,可以提高增益范围;三相输出信号之间相位错开120°,可以降低输出电流纹波减小滤波电容体积;每相多谐振网络星型连接,使各相之间具有自动均流的能力。该变换器的一次侧开关管在整个工作范围内可实现零电压开通(zero-voltage switching,ZVS),二次侧整流二极管可实现零电流关断(zero-current switching,ZCS)。采用基波分析法,从增益和效率的角度,对变换器的谐振参数进行了优化,并与传统三相LLC谐振变换器进行了实验对比。