基于基波等效模型的宽增益CLLLC直流变换器参数设计方法

摘要

谐振腔的合理设计是CLLLC变换器稳定运行的重要保障，目前的主流设计方法有时域模型法和基波近似（fundamental harmonic approximation, FHA）法。其中，时域模型法设计精确，但流程过于复杂、设计周期长；基波近似法相对简单，但存在设计误差。针对上述问题，提出一种基于基波等效模型的宽增益CLLLC变换器改进参数设计方法。基于非对称设计法构建了多有效工作区域约束设计框架，将传输功率、电压增益、电流应力及原副边电感比值等关键性能指标纳入统一设计体系，通过量化分析谐振电感等参数对各性能指标的敏感性，推导并确立了各参数的约束边界。该方法通过保留基波模型法的简洁性以提升设计效率，同时提高了参数设计精度。在算例分析中，构建了一套1.5 kW的CLLLC双向直流变换器系统，并通过实物实验验证了该设计方法的正确性与有效性。

关键词

CLLLC变换器 / 基波近似 / 非对称设计法 / 谐振参数设计 / 实物实验

基金资助

中国电力工程顾问集团有限公司重大科技专项（DG3-D02-2023）