[发明专利]一种LCC谐振变换器参数设计的方法、系统及存储介质

说明书

本发明公开了一种LCC谐振变换器参数设计的方法、系统及存储介质，所述方法包括：获取LCC谐振变换器的性能指标参数；建立LCC谐振变换器的等效交流电路模型；通过LCC谐振变换器的性能指标参数和LCC谐振变换器的等效交流电路模型，计算得到输入阻抗角、整流桥导通角、谐振电感的电流峰值和变压器匝比；根据输入阻抗角、整流桥导通角、谐振电感的电流峰值和变压器匝比，计算得到LCC谐振变换器的电路参数值，LCC谐振变换器的电路参数值包括串联谐振电容的容值、并联电容的容值和串联谐振电感值。本发明提供的LCC谐振变换器参数设计的方法在满足变换器设计的性能指标的前提下，围绕整流桥导通角给出了谐振变换器参数的设计方法，简化参数设计过程，计算量小。

技术领域

本发明涉及电力系统领域，尤其涉及一种LCC谐振变换器参数设计的方法、系统及存储介质。

背景技术

由于谐振变换器可以减小开关损耗，实现开关管的零电压或零电流的开通与关断，提高开关频率，因此在高压方波电源领域得到了广泛应用。LCC谐振变换器是在传统LC两元件谐振电路的基础上增加一个并联谐振电容改进而来，兼具了串联谐振和并联谐振的优点，具有高功率密度、宽负载范围以及轻载环流较小等优势，近年来得到了广大研究者的关注，成为了谐振变换器的研究热点。

LCC谐振变换器可以利用高频变压器的分布参数作为谐振元件，从而减小变换器的体积。在高压电源领域，考虑到滤波电感体积较大，输出侧采用电容型滤波器，这导致了变换器的工作过程变得十分复杂。在一个开关周期，变换器出现多个谐振过程，增加了电路建模难度，因此LCC谐振变换器的参数设计变得非常复杂。

目前，方波电源的LCC谐振参数的设计多采用反复试凑的方式，这样导致设计过程非常繁琐，另外并没有考虑在全负载范围内是否都可以实现软开关，在实际情况可能出现硬开关。此外，方波电源的LCC谐振参数的设计还可以采用状态空间法对谐振变换器进行建模分析，但是状态空间法需要建立冗长的状态方程，计算工作量极大。

因此，如何设计一种参数设计过程简单、计算量小的LCC谐振变换器参数设计的方法成为亟待解决的问题。

发明内容

本发明提供了一种LCC谐振变换器参数设计的方法、系统及存储介质，以解决现有LCC谐振变换器参数设计过程复杂、计算量大的问题。

第一方面，本发明提供一种LCC谐振变换器参数设计的方法，包括：

S1：获取LCC谐振变换器的性能指标参数；

S2：建立LCC谐振变换器的等效交流电路模型；

S3：通过LCC谐振变换器的性能指标参数和LCC谐振变换器的等效交流电路模型，计算得到输入阻抗角、整流桥导通角、谐振电感的电流峰值和变压器匝比；

S4：根据输入阻抗角、整流桥导通角、谐振电感的电流峰值和变压器匝比，计算得到LCC谐振变换器的电路参数值，LCC谐振变换器的电路参数值包括串联谐振电容的容值、并联电容的容值和串联谐振电感值。

可选择的，所述LCC谐振变换器的性能指标参数包括LCC谐振变换器的输入电压、输出电压、输出电流、满载开关频率和工作时最高开关频率。

可选择的，所述通过LCC谐振变换器的性能指标参数和LCC谐振变换器的等效交流电路模型，计算得到输入阻抗角、整流桥导通角、谐振电感的电流峰值和变压器匝比包括：

S31：根据LCC谐振变换器的输入电压、输出电压和输出电流，通过LCC谐振变换器的等效交流电路模型，得到谐振电感的峰值电流关系式；

S32：根据谐振电感的峰值电流关系式，计算得到输入阻抗角以及谐振电感的电流峰值；

S33：通过满载开关频率、输入阻抗角、工作时最高开关频率和LCC谐振变换器的等效交流电路模型，计算得到整流桥导通角；