CLLC谐振变换器调频-扩展移相控制研究*

文伟仲，舒 杰，王 浩，王志明，江才俊

CLLC谐振变换器调频-扩展移相控制研究*

文伟仲1,2,3，舒 杰1,3†，王 浩1,3，王志明4，江才俊4

（1. 中国科学院广州能源研究所，广州 510640；2. 中国科学院大学，北京 100049；3. 广东省新能源和可再生能源研究开发与应用重点实验室，广州 510640；4. 深圳中广核工程设计有限公司，广东 深圳 518100）

CLLC谐振变换器因其可实现软开关、功率密度高、调压范围大等优点受到广泛关注，但其传统的控制方法存在开关频率变化大、软开关实现范围窄的不足，导致CLLC变换器效率和功率密度的进一步提高受限。针对上述问题，提出一种CLLC变换器的新型调频−扩展移相控制方法，将控制分为两段并给出了分段的边界条件，通过移相控制缩短了开关频率变化范围，通过增加原边和副边桥的移相角增大了软开关范围。基于基波模型分析了变换器的增益模型和软开关临界条件，并基于MATLAB进行多种控制方法下的对比试验，验证了所提控制方法的正确性和有效性。

CLLC谐振变换器；分段控制；扩展移相控制；调频控制；软开关

0 引 言

近年来，应用在分布式可再生能源发电及其储能系统、新能源汽车、不间断电源等各种场合的双向DC/DC变换器（bidirectional DC/DC converter, BDC）越来越受到人们的关注和研究[1-2]，随着电力电子技术的发展，研究宽电压增益、高效、高功率的BDC具有重要意义。

针对传统BDC不适用于高压大功率场合的问题，文献[3]研究了双有源桥电路（dual active bridge, DAB），其具有电路结构简单，原、副边电气隔离，具备零电压软开关（zero voltage switching, ZVS）特性，但是不能实现零电流软开关（zero current switching, ZCS），且轻载会失去ZVS特性，使得效率降低。……