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半橋串聯諧振變換器(SRC):閉環分析1

上圖為半橋串聯諧振變換器的閉環仿真電路圖,以下對各個技術進行粗淺的分析,還請各位多提意見,謝謝!

1. 諧振頻率變化仿真

1.1 諧振頻率50kHz

1.2 諧振頻率75kHz

1.3 諧振頻率100kHz

1.4 諧振頻率125kHz

1.5 諧振頻率150kHz

1.6 諧振頻率175kHz

1.7 諧振頻率200kHz

仿真參數匯總:

對以上諧振頻率變化數據分析,可以得出以下幾個結論:

1、 從75kHz到200kHz之間,隨著諧振頻率的增加,諧振電路的最大諧振電流也同步增加,有效值諧振電流近似穩定不變;

2、 諧振頻率越高,諧振電容承受的峰峰值電壓、有效值越小,其中50kHz的諧振電容峰峰值電壓為1727.4V;

3、 從75kHz到200kHz之間,隨著諧振頻率的增加,輸出整流二極管最大值電流同比小幅度增加,輸出整流二極管有效值電流近似恒定不變;

4、 諧振頻率的變化,輸出效率在50kHz、100kHz分別為80.0598%、78.015%,其他諧振頻率點的效率并不突出,也就是說諧振頻率的變化對輸出效率有直接的影響。以下再選取10kHz到50kHz諧振頻率,以及200kHz到300kHz諧振頻率進行仿真,驗證諧振頻率的分布情況;

以上為10kHz、20kHz、30kHz、40kHz、225kHz、250kHz、275kHz、300kHz諧振頻率時的最大值輸出電壓和最小值輸出電壓,可以看出,已經不能維持200V的穩定輸出了,也就是說在給定諧振電容值的情況下,串聯諧振逆變器的諧振工作頻率是有一個工作區間的,對于本次仿真,100kHz將是可選的諧振頻率,對應的開關管工作頻率為135kHz,而50kHz的諧振電容承受峰峰值電壓太高,故舍棄。

2. VDC輸入電壓變化仿真

2.1 輸入500V

2.2 輸入600V

2.3 輸入700V

2.4 輸入800V

2.5 輸入900V

仿真參數匯總:

上表為500V、600V、700V、800V、900V輸入電壓情況下的數據匯總,并對數據進行簡要的分析:

1、 隨著輸入電壓的升高,諧振電路的最大諧振電流也同比增加,有效值諧振電流近似恒定不變;

2、 隨著輸入電壓的升高,諧振電容的峰峰值電壓逐步較小,有效值電壓逐步增加;

3、 隨著輸入電壓的升高,輸出整流二極管最大電流增加,有效值電流近似不變;

4、 輸出效率在500V、700V分別為78.015%、69.2328%,相比其他輸入電壓較好;查看800V、900V輸入電壓時的輸出效率,可以看出,輸入電壓越高效率反倒下降,兩個數據樣本說服力不足,以下多試驗幾個數據,看看輸出效率情況:

從上表的輸出效率可以看出,輸入電壓越高,輸出效率越低;輸入電壓越低,輸出效率越高。

同時,輸入電壓越低,諧振電容承受的峰峰值電壓也就越高,因此需要在諧振電容的可靠性與輸出效率之間進行折中。

3. 輸出功率變化仿真

3.1 輸出功率5kW

3.2 輸出功率6kW

3.3 輸出功率7kW

3.4 輸出功率8kW

3.5 輸出功率9kW

3.6 輸出功率10kW

仿真參數匯總:

在其他參數不變的前提下,提高輸出功率進行仿真,得到以上匯總參數:

1、 輸出功率越大,諧振峰值電流、諧振有效值電流、諧振電容峰峰值電壓、諧振電容有效值電壓等等,都是同步增加的;

2、 值得關注的是,輸出功率的增加在5kW至9kW之間,輸出效率維持在72%-78%之間,在10kW為66.14%。

聲明:本內容為作者獨立觀點,不代表電子星球立場。未經允許不得轉載。授權事宜與稿件投訴,請聯系:editor@netbroad.com
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  • hellokittye 2024-06-07 14:31
    你好,這是我的郵箱547472487@qq.com
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  • hellokittye 2024-06-07 14:31
    你好!這個仿真文件可否發我看看呢?
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