新型碳化硅器件LLC諧振變換器的研究.pdf

1、本文以電動汽車充電樁充電電源系統(tǒng)為應用背景，設計了高頻率、高效率、低損耗的新型碳化硅器件LLC諧振變換器，該變換器可以應用于充電樁的充電電源模塊。首先對比分析不同電路結構的優(yōu)缺點，選用LLC諧振變換器，應用其電路拓撲簡便、開關頻率高、功率密度高等特性。之后詳細探討LLC諧振變換器在不同工作頻率下的工作原理及工作過程，選取合適的工作頻率范圍，并研究得出變換器實現(xiàn)軟開關技術的兩個必要條件。通過學習一次諧波近似原理，探究LLC諧振變換器的FH

2、A等效電路，提出可靠有效的LLC諧振變換器參數(shù)設計方案，并深入探討了不同參數(shù)的取值對變換器性能的影響。
　　在高頻化的應用情況下，LLC諧振變換器的開關應力及損耗問題日益凸顯出來。圍繞如何提高功率密度的同時減小開關應力、開關損耗和提高電能轉換效率等問題，提出了許多新技術。其中，軟開關技術的應用最為突出。另一方面，從電力電子器件著手，相比于硅半導體器件，寬禁帶半導體電力電子器件具有高工作頻率、高阻斷電壓以及很強的高工作溫度承受能力，

3、同時又具有更低的開關損耗和通態(tài)電阻的優(yōu)勢，在變換器上必然會呈現(xiàn)其巨大的應用潛力。
　　在寬禁帶半導體電力電子器件中以新型碳化硅器件為代表，本文結合新型碳化硅器件，探究其靜態(tài)特性和動態(tài)特性，選取額定功率相近的SiC器件和Si器件，進行性能分析及比較，同時搭建雙脈沖測試電路仿真模型，進行仿真測試并給出驗證結果，總結出在高溫、高壓和高頻的電力電子應用領域中，SiC器件不可比擬的優(yōu)越特性、應用優(yōu)勢和發(fā)展?jié)摿Α?br>　　本文將SiC MO

4、SFET、SiC SBD分別作為主開關管與整流二極管用于LLC諧振變換器中。根據(jù)實際應用需求，確定了基于SiC器件LLC諧振變換器的參數(shù)，同時依據(jù)SiC MOSFET的開關特性設計出SiC MOSFET的控制電路與驅動電路，繪制相應的電路原理圖。最后，在LTspice仿真軟件中搭建變換器仿真模型并制作電路板進行測試實驗，結果驗證了理論研究的正確性與參數(shù)設計方案的可行性。綜合考慮實際應用問題，對LLC諧振變換器做損耗分析，采用不同的SiC