如何使用TMS320F2808單片機實現(xiàn)全橋三電平LLC諧振變換器的設(shè)計論文

　　為了降低諧波污染，提高功率因數(shù)，在大功率變換器應(yīng)用場合中，往往采用功率因數(shù)校正電路。但是功率因數(shù)校正電路的輸出直流電壓通常600V以上，給后級直流變換器的器件選型帶來了困難，而三電平技術(shù)很好的解決了這一難點。本文所研究的全橋三電平LLC諧振變換器從拓撲結(jié)構(gòu)上解決了開關(guān)器件的軟開關(guān)問題，提高變換器的效率。將LLC諧振網(wǎng)絡(luò)引入全橋三電平變換器中構(gòu)成了全橋三電平LLC諧振變換器，能夠?qū)崿F(xiàn)開關(guān)管的ZVS和整流二極管的ZCS，開關(guān)管和整流二極管的電壓應(yīng)力低，輸入電流紋波和輸出濾波器可以減小，非常適合于高壓大功率的應(yīng)用場合。本文所研究的全橋三電平LLC諧振變換器采用DSP處理器進行控制。隨著 FPGA、DSP和ARM等技術(shù)的發(fā)展，數(shù)字化控制已經(jīng)成為主流，大功率直流變換器也將朝著數(shù)字化、智能化和網(wǎng)絡(luò)化的方向飛速發(fā)展。將數(shù)字控制技術(shù)應(yīng)用于全橋三電平LLC諧振變換器中，能夠簡化系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)，縮短開發(fā)周期，提高系統(tǒng)性能，還可以實現(xiàn)智能化和復(fù)雜的控制策略。本文首先闡述了該課題的研究背景和意義，三電平變換器的研究現(xiàn)狀和趨勢。其次，在分析了全橋三電平LLC諧振變換器的控制策略和工作原理的基礎(chǔ)上，詳細設(shè)計了15kW變換器的主電路。然后，根據(jù)全數(shù)字化控制系統(tǒng)對微處理器的性能要求，選擇TMS320F2808作為控制核心，并設(shè)計了控制系統(tǒng)的硬件和軟件。最后，研制出一臺15kW的數(shù)字化全橋三電平LLC諧振變換器樣機，對其軟開關(guān)特性、輸出電壓和電流等特性進行了測試，并詳細分析了實驗波形。實驗結(jié)果驗證了全橋三電平LLC諧振變換器理論分析和樣機設(shè)計的正確性。