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如何使用TMS320F2808单片机实现全桥三电平LLC谐振变换器的设计论文
风轻云淡121
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为了降低谐波污染，提高功率因数，在大功率变换器应用场合中，往往采用功率因数校正电路。但是功率因数校正电路的输出直流电压通常600V以上，给后级直流变换器的器件选型带来了困难，而三电平技术很好的解决了这一难点。本文所研究的全桥三电平LLC谐振变换器从拓扑结构上解决了开关器件的软开关问题，提高变换器的效率。将LLC谐振网络引入全桥三电平变换器中构成了全桥三电平LLC谐振变换器，能够实现开关管的ZVS和整流二极管的ZCS，开关管和整流二极管的电压应力低，输入电流纹波和输出滤波器可以减小，非常适合于高压大功率的应用场合。本文所研究的全桥三电平LLC谐振变换器采用DSP处理器进行控制。随着 FPGA、DSP和ARM等技术的发展，数字化控制已经成为主流，大功率直流变换器也将朝着数字化、智能化和网络化的方向飞速发展。将数字控制技术应用于全桥三电平LLC谐振变换器中，能够简化系统的硬件结构，缩短开发周期，提高系统性能，还可以实现智能化和复杂的控制策略。本文首先阐述了该课题的研究背景和意义，三电平变换器的研究现状和趋势。其次，在分析了全桥三电平LLC谐振变换器的控制策略和工作原理的基础上，详细设计了15kW变换器的主电路。然后，根据全数字化控制系统对微处理器的性能要求，选择TMS320F2808作为控制核心，并设计了控制系统的硬件和软件。最后，研制出一台15kW的数字化全桥三电平LLC谐振变换器样机，对其软开关特性、输出电压和电流等特性进行了测试，并详细分析了实验波形。实验结果验证了全桥三电平LLC谐振变换器理论分析和样机设计的正确性。
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