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基于差分PWM的低成本音频输出方案研究与设计
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作者 于海波 崔幸 《现代信息科技》 2025年第17期12-17,共6页
一种基于差分PWM技术代替传统Codec芯片的低成本音频输出方案,通过分析声音的基本原理及PWM技术在模拟信号生成中的应用,设计了基于二阶RC低通滤波的差分音频输出电路。实验表明,该方案在保证20 kHz以下音频信号正常输出的同时,可有效... 一种基于差分PWM技术代替传统Codec芯片的低成本音频输出方案,通过分析声音的基本原理及PWM技术在模拟信号生成中的应用,设计了基于二阶RC低通滤波的差分音频输出电路。实验表明,该方案在保证20 kHz以下音频信号正常输出的同时,可有效滤除高频载波噪声,且具有良好的抗干扰能力。测试结果显示,在截止频率为2 kHz的设计参数下,系统音频失真度低于1%,信噪比高于80 dB,能有效替代传统Codec方案,使系统成本降低约30%。该设计适用于对音质要求不高但成本敏感的消费电子产品。 展开更多
关键词 差分pwm 音频输出 低成本 低通滤波 嵌入式系统
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基于FPGA的PWM波产生及应用研究
2
作者 张志勇 赵廷怡 辛楠 《电脑与电信》 2025年第7期22-28,共7页
现有方法产生的PWM波的频率、占空比等参数在调节灵活性方面存在局限,难以满足实际电路对精度和灵活度的需求。为解决这一问题,提出一种基于现场可编程门阵列(FPGA)的参数化、模块化的新型PWM波设计方案,该方案在FPGA内部引入计数器,通... 现有方法产生的PWM波的频率、占空比等参数在调节灵活性方面存在局限,难以满足实际电路对精度和灵活度的需求。为解决这一问题,提出一种基于现场可编程门阵列(FPGA)的参数化、模块化的新型PWM波设计方案,该方案在FPGA内部引入计数器,通过参数软控制实现PWM波的占空比和频率的高精度可调,并在FPGA内部引入了延迟触发器和逻辑运算,从而实现对死区时间的配置。以PWM波控制Buck电路为实例,用FPGA实时采集输出电流参数,通过比较器比较生成反馈信号,FPGA根据反馈信号状态调整PWM波占空比,实现了对Buck拓扑输出电流的闭环控制。经Quartus软件仿真验证及实际电路测试,可实现频率可调范围为1 Hz~50 MHz,频率为50 KHz时其步进精度为5 Hz;占空比可调范围为0%~100%,频率为50 KHz时其步进精度为0.1%;死区时间最小达20 ns,其步进进度为20 ns;Buck恒流电路纹波系数为1.8%。 展开更多
关键词 FPGA pwm 参数化设计 BUCK电路 恒流输出
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定频PWM控制混合桥双LLC谐振变换器研究 被引量:2
3
作者 潘健 宋豪杰 +1 位作者 刘松林 熊嘉鑫 《电源学报》 CSCD 北大核心 2024年第5期120-132,共13页
针对宽输出电压应用中传统频率控制LLC谐振变换器工作频率范围宽且存在较大循环电流的问题,提出1种定频PWM控制混合桥双LLC谐振变换器。根据原边侧结构的不同,所提变换器有3种拓扑结构形式,分别为半桥-半桥双LLC谐振变换器、半桥-全桥双... 针对宽输出电压应用中传统频率控制LLC谐振变换器工作频率范围宽且存在较大循环电流的问题,提出1种定频PWM控制混合桥双LLC谐振变换器。根据原边侧结构的不同,所提变换器有3种拓扑结构形式,分别为半桥-半桥双LLC谐振变换器、半桥-全桥双LLC谐振变换器、全桥-全桥双LLC谐振变换器。其中,原边侧结构并联输入,2个变压器二次侧串联输出。相较于传统频率控制LLC变换器,3种拓扑形态始终在谐振频率点工作,缩小了开关频率范围;在PWM控制策略下,可以分别实现2倍电压增益、3倍电压增益和4倍电压增益以适应宽电压场合;电路中循环电流损耗低,软开关性能良好。Simulink仿真和实验结果验证了所提方案的可行性。 展开更多
关键词 定频pwm控制 谐振变换器 宽输出电压 软开关
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可拓展的宽输出变模态交错并联LLC变换器 被引量:3
4
作者 张杰 杨淋 +2 位作者 邹晨 肖辞 刘林 《电源学报》 北大核心 2025年第2期1-10,共10页
为了解决频率控制的LLC谐振变换器受限于开关频率而难以实现宽输出电压范围这一问题,研究了1种可拓展的变模态交错并联LLC谐振变换器。该变换器的二次侧采用倍压整流电路,根据一次侧双半桥不同的开关组合工作在并联模态或串联模态,可以... 为了解决频率控制的LLC谐振变换器受限于开关频率而难以实现宽输出电压范围这一问题,研究了1种可拓展的变模态交错并联LLC谐振变换器。该变换器的二次侧采用倍压整流电路,根据一次侧双半桥不同的开关组合工作在并联模态或串联模态,可以适应1~3N倍宽输出电压范围。同时,提出了1种定频PWM控制方法,通过在并联模态和串联模态的中间区域固定开关频率为谐振频率,改变1个桥臂的占空比,实现电压控制。PSIM仿真结果验证了该变换器经过拓展2N个谐振腔后可实现1~3N倍宽输出电压范围。100W实验样机的实验结果验证了双半桥两谐振腔时可实现1~3倍的宽输出电压范围,证明了该变换器及其控制策略的有效性。 展开更多
关键词 谐振变换器 宽电压输出 定频pwm控制
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Controlling the output power of soft switching arc welding inverter by two-stage continuous PWM method
5
作者 傅强 赵善麒 范新南 《China Welding》 EI CAS 2016年第1期64-70,共7页
The full bridge zero voltage zero current switching ( FB-ZVZCS ) , which could adjust the output power by keeping the duty ratio of lagging leg constant and changing the duty ratio of leading leg, was a common circu... The full bridge zero voltage zero current switching ( FB-ZVZCS ) , which could adjust the output power by keeping the duty ratio of lagging leg constant and changing the duty ratio of leading leg, was a common circuit of soft switching arc welding inverter power source. However, when the duty ratio of leading leg was reduced to zero, the output power stayed the constant value instead of becoming zero. The working status and waveforms of some major parameters were studied in this paper while the duty ratio of leading leg was zero. It was concluded that the minimum output power of soft switching inverter was related to the charging voltage of paraUel capacitors, and the output power also could be reduced by reducing the duty ratio of lagging leg. A novel two-stage continuous PWM control method that could switch working-mode between full bridge and half bridge was put forward in this paper. This kind of control method could further reduce the output power of soft switching inverter in order to meet the requirement of low heat input of sheet metal welding. 展开更多
关键词 soft switching inverter arc welding power source minimum output power two stage continuous pwm control
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基于推挽拓扑的PWM-PD控制多路输出电路研究
6
作者 蒋策略 《日用电器》 2024年第6期125-131,137,共8页
概述现行多路输出电路的控制方法,提出一种基于推挽拓扑的脉冲宽度调制-脉冲延时(PWM-PD)控制的类似于单绕组多路输出的电路结构。相较于传统多路输出技术,可以减小变压器体积,节约开关器件及成本。通过Saber仿真验证其具有良好的动态... 概述现行多路输出电路的控制方法,提出一种基于推挽拓扑的脉冲宽度调制-脉冲延时(PWM-PD)控制的类似于单绕组多路输出的电路结构。相较于传统多路输出技术,可以减小变压器体积,节约开关器件及成本。通过Saber仿真验证其具有良好的动态相应和输出稳定性。 展开更多
关键词 多路 推挽拓扑 pwm-PD控制
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多电平PWM逆变电路谐波分析与输出滤波器设计 被引量:58
7
作者 王毅 李和明 +1 位作者 石新春 朱凌 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2003年第10期78-82,共5页
在中压大容量变频驱动装置中,为解决电力电子器件耐压问题,基于PWM控制的多电平逆变技术得到广泛应用。这种中压变频器输出电压为多电平PWM脉冲波形,目前对其谐波还没有完善的理论分析。为避免高次谐波对电机的影响,有些用户要求为变频... 在中压大容量变频驱动装置中,为解决电力电子器件耐压问题,基于PWM控制的多电平逆变技术得到广泛应用。这种中压变频器输出电压为多电平PWM脉冲波形,目前对其谐波还没有完善的理论分析。为避免高次谐波对电机的影响,有些用户要求为变频器设置输出滤波器。由于中压变频器容量较大,为滤波器设计带来一些新的问题。该文在大量仿真数据的基础上,总结出多电平PWM波形的谐波特点,为滤波器设计提供了理论依据。以此为基础,综合考虑基波压降、有功损耗、电流谐波和谐振等问题,推导出适合于中压大功率变频器输出滤波器参数选取的简化公式,并通过实验予以验证。 展开更多
关键词 多电平pwm逆变电路 谐波分析 逆变器 滤波器 设计 电力电子器件
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一种新颖的用于消除PWM逆变器输出共模电压的有源滤波器 被引量:43
8
作者 姜艳姝 徐殿国 +1 位作者 陈希有 马洪飞 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2002年第10期125-129,共5页
pWM逆变器在应用中会产生共模电压, 共模电压在IGBT的高速开关期间产生充放电电流。此电流通过电机内部的寄生电容产生流入地线的漏电流。漏电流过大将对电源产生电磁干扰,还会使电机轴承过早毁坏,从而影响系统运行的可靠性。文中提出... pWM逆变器在应用中会产生共模电压, 共模电压在IGBT的高速开关期间产生充放电电流。此电流通过电机内部的寄生电容产生流入地线的漏电流。漏电流过大将对电源产生电磁干扰,还会使电机轴承过早毁坏,从而影响系统运行的可靠性。文中提出了一种新颖的可以有效消除脉冲宽度调制(PWM)逆变器产生的共模电压的有源滤波器。这个有源滤波器由一个单相逆变器和一个五绕组共模变压器组成,可以产生与PWM逆变器输出的电压幅值相等,相位相反的共模电压,通过五绕组共模变压器叠加到逆变器输出中,从而有效消除感应电机端的共模电压。这种有源滤波器结构简单,控制容易。文中通过理论分析,仿真和实验结果证明了这种结构的有效性。 展开更多
关键词 pwm逆变器 共模电压 有源滤波器 电力半导体器件
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基于STM32的PWM输出实验设计 被引量:22
9
作者 廉佐政 王海珍 《实验技术与管理》 CAS 北大核心 2017年第8期137-140,共4页
为了提高学生对STM32系列处理器知识的理解和应用能力,设计了PWM输出的可调照明实验。硬件系统的设计采用STM32F103VC的ARM芯片,软件设计采用keil MDK 4.53,结合STM32标准库V3.5编写程序。通过程序调试、运行,给出了实验仿真结果。通过... 为了提高学生对STM32系列处理器知识的理解和应用能力,设计了PWM输出的可调照明实验。硬件系统的设计采用STM32F103VC的ARM芯片,软件设计采用keil MDK 4.53,结合STM32标准库V3.5编写程序。通过程序调试、运行,给出了实验仿真结果。通过实验操作,学生不仅掌握了PWM的原理及综合应用,也进一步提高了对嵌入式系统课程知识的学习兴趣,得到了良好的教学效果。 展开更多
关键词 STM32系列处理器 pwm输出 STM32标准库 嵌入式
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不同PWM模式下交流电机单电阻三相电流采样的研究 被引量:11
10
作者 王帆 陈阳生 《机电工程》 CAS 2013年第5期585-590,631,共7页
为解决交流电机相电流采样的问题,将母线单电阻采样三相电流重构技术应用到交流电机系统中。对母线单电阻采样三相电流重构技术的原理进行了研究,定义了由低压调制区与扇区过渡区构成的非观测区的概念。开展了对母线单电阻采样三相电流... 为解决交流电机相电流采样的问题,将母线单电阻采样三相电流重构技术应用到交流电机系统中。对母线单电阻采样三相电流重构技术的原理进行了研究,定义了由低压调制区与扇区过渡区构成的非观测区的概念。开展了对母线单电阻采样三相电流重构技术在SVPWM与BCPWM两种PWM调制方式下非观测区问题的分析,建立了PWM移相时间与最小采样时间的关系,提出了使用PWM非对称输出方式解决母线单电阻采样三相电流重构技术非观测区问题的方法。在BCPWM与SVPWM两种调制模式下,对PWM移相输出的各种状态波形进行了分析,最后,进行了永磁同步电机全区域母线采样三相电流重构试验。研究结果表明:该母线采样三相电流重构技术在两种PWM调制方式下都具备可行性和使用价值。 展开更多
关键词 交流电机 单电阻采样 电流重构 BCpwm 非对称pwm输出
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三相Boost型PWM整流器输出误差无源性控制 被引量:32
11
作者 乔树通 姜建国 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2007年第2期68-73,共6页
提出将无源性控制与频域理论相结合来控制三相Boost型PWM整流器,得到无源性电流控制器、输出误差补偿控制器和闭环系统的频域模型。仿真结果表明,在电路参数变化和负载扰动时,无源性电流控制器和输出误差补偿控制器可以实现输入单位功... 提出将无源性控制与频域理论相结合来控制三相Boost型PWM整流器,得到无源性电流控制器、输出误差补偿控制器和闭环系统的频域模型。仿真结果表明,在电路参数变化和负载扰动时,无源性电流控制器和输出误差补偿控制器可以实现输入单位功率因数和输出直流电压恒定,采用频域方法设计参数的输出误差补偿控制器提高了系统的动态性能。 展开更多
关键词 pwm整流器 无源性 输出误差 频域理论
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电流型PWM整流器的非线性控制 被引量:17
12
作者 朱晓荣 彭咏龙 +1 位作者 李和明 石新春 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2007年第28期96-101,共6页
电流型PWM整流器在同步坐标系下的数学模型呈现非线性、强耦合的特性,使其控制器的设计较为困难。该文首先基于非线性微分几何理论,分析了三相电流型PWM整流器实现输入/输出精确线性化的条件,指出线性化后的系统存在一阶零动态,然后提... 电流型PWM整流器在同步坐标系下的数学模型呈现非线性、强耦合的特性,使其控制器的设计较为困难。该文首先基于非线性微分几何理论,分析了三相电流型PWM整流器实现输入/输出精确线性化的条件,指出线性化后的系统存在一阶零动态,然后提出了三相电流型PWM整流器的非线性控制策略,实现了交流电流d轴分量和q轴分量的解耦控制。最后该文分析了非线性系统一阶零动态的稳定性,并设计了状态反馈控制器以改善其动态响应特性。仿真和试验结果验证了所提出方法的有效性。 展开更多
关键词 电流型pwm整流器 非线性控制 输入/输出精确线性化 零动态
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3种基于HCS12定时器的PWM波形发生器的设计 被引量:1
13
作者 冯道宁 刘昭度 叶阳 《武汉理工大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2012年第2期140-143,共4页
在车辆ASR系统开发中,提出了基于HCS12单片机增强型定时器复用I/O输出PWM信号的开发方案,解决了由于硬件限制导致PWM输出通道的不足的问题。介绍了单片机增强定时器通过输出比较寄存器、输出比较中断、TCNT输出翻转实现PWM波形输出的3... 在车辆ASR系统开发中,提出了基于HCS12单片机增强型定时器复用I/O输出PWM信号的开发方案,解决了由于硬件限制导致PWM输出通道的不足的问题。介绍了单片机增强定时器通过输出比较寄存器、输出比较中断、TCNT输出翻转实现PWM波形输出的3种方法,详述了各方法中重要寄存器的设置和逻辑对应关系,并给出了相应的波形输出图和程序流程图,通过理论分析和实验结果探讨了不同设计方案的优缺点。 展开更多
关键词 pwm 输出比较寄存器 占空比 TCNT
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一种基于PWM技术的数控高压源设计 被引量:3
14
作者 刘奇元 朱石沙 +2 位作者 王启新 魏克湘 张建春 《湘潭大学自然科学学报》 CAS CSCD 2004年第1期119-122,共4页
 介绍了一种基于PWM技术的数控高压源.该电源由单片机控制,由PWM调制器来调节,并采用了电视机的一体化行输出变压器作为升压变压器.性能测试中,可输出0~3900V的可调直流电压.它对电流变技术走向实用化具有重要意义.
关键词 电流变 脉宽调制 占空比 行输出
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基于多滑模变结构控制的三相PWM整流器非线性控制 被引量:35
15
作者 陆翔 谢运祥 +1 位作者 桂存兵 程丽 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2016年第4期79-87,共9页
针对三相PWM整流器的非线性特点,并进一步改善系统的起动响应、稳态特性及动态特性,提出一种输入、输出反馈线性化控制与滑模变结构控制相结合的多滑模变结构控制策略。电压外环采用基于指数趋近律的滑模变结构控制策略,确保输出电压稳... 针对三相PWM整流器的非线性特点,并进一步改善系统的起动响应、稳态特性及动态特性,提出一种输入、输出反馈线性化控制与滑模变结构控制相结合的多滑模变结构控制策略。电压外环采用基于指数趋近律的滑模变结构控制策略,确保输出电压稳定并给电流内环提供参考指令电流。在建立三相PWM整流器两输入、两输出仿射非线性模型的基础上,对电流内环进行线性化处理,并利用滑模变结构控制理论设计了电流内环控制器。为了验证系统的可行性,在Matlab/Simulink环境中建立仿真模型,并搭建了15k W的实验样机。仿真与实验结果验证了控制方案的正确性,利用所提控制方案设计的整流器具有系统动态特性好、鲁棒性强和抗干扰能力强等优点,同时也克服了输入、输出反馈线性化需要精确数学模型的缺点。 展开更多
关键词 三相pwm整流器输入 输出反馈线性化滑模变结构控制 非线性控制微分几何
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PWM逆变器输出有源滤波技术及其发展 被引量:4
16
作者 姜艳姝 陈希有 徐殿国 《电气传动》 北大核心 2002年第2期3-7,25,共6页
由三相PWM逆变器产生的共模和差模电压可以在电机驱动中产生足够大的共模和差模电流。文章首先指出系统在高频工作时逆变器输出的电压中的共模和差模谐波成分对电机产生的危害。然后分析了PWM逆变器输出有源滤波器原理;对减小或消除这... 由三相PWM逆变器产生的共模和差模电压可以在电机驱动中产生足够大的共模和差模电流。文章首先指出系统在高频工作时逆变器输出的电压中的共模和差模谐波成分对电机产生的危害。然后分析了PWM逆变器输出有源滤波器原理;对减小或消除这些危害所采取的不同方案进行了评价,从而得出减小或消除这些危害的最佳方案。 展开更多
关键词 pwm 逆变器输出 有源滤波器 共模电压 电力半导体器件
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基于全响应功率补偿的电压型PWM整流器直接功率控制 被引量:11
17
作者 肖雄 张勇军 +2 位作者 王京 尚敬 陈铁柱 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第4期113-120,共8页
为提高直流环节的动态响应,抑制功率突变时的母线电压波动,本文在建立双PWM变频调速系统能量平衡数学模型的基础上,将无功电流引入功率调节环,采用输出功率直接反馈,首次提出动态和稳态分步补偿的全响应直接功率控制策略,即以功率为控制... 为提高直流环节的动态响应,抑制功率突变时的母线电压波动,本文在建立双PWM变频调速系统能量平衡数学模型的基础上,将无功电流引入功率调节环,采用输出功率直接反馈,首次提出动态和稳态分步补偿的全响应直接功率控制策略,即以功率为控制量,对稳态所需能量进行实时性补偿,对动态所需能量以n个期望控制周期为单位进行阶段性补偿。实验结果表明,改进后的电压型PWM整流器控制策略显著提高了直流环节的动态响应,且有效抑制直流母线电压波动,实现了对双PWM变频系统能量流动的精确控制和协调性能的提升。 展开更多
关键词 pwm变频器 能量平衡 输出功率反馈 直接功率控制 全响应
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PWM型DC/DC开关变换器非线性闭环控制策略的研究 被引量:28
18
作者 林维明 黄是鹏 +1 位作者 张冠生 陈为 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2001年第3期19-22,共4页
融合了开关变换器脉动和非线性的特点 ,提出了积分函数控制新策略 ,实现了输出电压平均值的即时动态控制 ,即在电源电压与负载电流瞬态或持续扰动下 ,开关变换器直流输出电压的动态或稳态输出误差为零。以降压型开关变换器为例 ,计算机... 融合了开关变换器脉动和非线性的特点 ,提出了积分函数控制新策略 ,实现了输出电压平均值的即时动态控制 ,即在电源电压与负载电流瞬态或持续扰动下 ,开关变换器直流输出电压的动态或稳态输出误差为零。以降压型开关变换器为例 ,计算机仿真和实验验证了新策略的优良特性。 展开更多
关键词 DC/DC开关变换器 非线性闭环控制策略 脉宽调制
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一种基于PWM的新型误差放大器的设计 被引量:2
19
作者 王斌 张鹤鸣 +1 位作者 胡辉勇 刘宁宁 《电子器件》 CAS 2009年第3期583-585,591,共4页
设计了一款高增益、宽带宽、输出摆幅可控制的新型误差放大器。通过新增A2、A3两个比较器器模块,误差放大器的输出摆幅可以随着控制端输入电压Vr的不同进行调整,增加了电路应用的灵活性。经过CHMC SB45工艺验证,所设计的误差放大器输出... 设计了一款高增益、宽带宽、输出摆幅可控制的新型误差放大器。通过新增A2、A3两个比较器器模块,误差放大器的输出摆幅可以随着控制端输入电压Vr的不同进行调整,增加了电路应用的灵活性。经过CHMC SB45工艺验证,所设计的误差放大器输出低电平为Vr,高电平为Vr+2v,开环增益为80dB,单位增益带宽为11.9MHz。该误差放大器已经应用到了PWM芯片中,使得PWM最大、最小占空比可调,大幅提升了芯片系统的整体性能。 展开更多
关键词 pwm 误差放大器 输出摆幅 宽带宽 占空比
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一种PWM控制宽输出LLC变换器 被引量:6
20
作者 何圣仲 陈宇航 +3 位作者 代东雷 吴斌 何晓琼 徐英雷 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2022年第6期62-71,共10页
针对传统LLC谐振变换器应用于车载充电等宽输出电压场合,其谐振参数设计困难且输出电压增益受负载影响较大的问题,提出一种基于脉冲宽度调制的宽输出LLC谐振变换器。该变换器原边为全桥结构,副边含有一个辅助MOSFET,通过控制该辅助MOSFE... 针对传统LLC谐振变换器应用于车载充电等宽输出电压场合,其谐振参数设计困难且输出电压增益受负载影响较大的问题,提出一种基于脉冲宽度调制的宽输出LLC谐振变换器。该变换器原边为全桥结构,副边含有一个辅助MOSFET,通过控制该辅助MOSFET的占空比实现对输出电压的调节。在输出电压变化时,所有的器件均工作于谐振频率,MOSFET均实现了ZVS开通,二极管均实现了ZCS关断。与传统LLC谐振变换器相比,其具有较宽的输出电压增益范围且该增益范围与负载和谐振元件参数无关。最后,设计了一台420 W的实验样机来验证该变换器的可行性。变换器输入为130 V,输出为70~140 V,开关频率为100 kHz,峰值效率达到了96.17%。实验结果表明,PWM-LLC变换器在较宽的输出电压范围内,具有良好的性能。 展开更多
关键词 pwm控制 宽输出 零电压开通 零电流关断 定频 LLC谐振变换器
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