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双向CLLLC电路设计方案（成熟电路）

更新时间：2023-02-15 18:18:32 大小：13M 上传用户：拂尘查看TA发布的资源 标签：车载充电器 clllc 电路 下载积分：4分评价赚积分（如何评价?）打赏收藏评论(0) 举报

资料介绍

随着新能源产业的不断发展，电动汽车凭借环保、节能等优点已成为未来新能源汽车产业的主流方向。在车载充电器（On Board Charger, OBC）、充电桩等应用领域，具有功率双向流动特性的隔离双向DC- DC变换器成为了研究热点。

目前，双向隔离DC- DC变换拓扑主要有双向谐振变换器（CLLLC）和双向有源全桥（Dual Active Bridge, DAB）。DAB电路通常只能在较窄功率范围内实现两边开关管的零电压软开关（Zero Voltage Switching, ZVS），且控制相对较复杂。CLLLC电路由于自身谐振网络的对称结构、良好的软开关特性，其对称的电路结构不仅能保证双向运行的一致性，正反向运行时均能在更宽的电压范围和功率变换范围内实现零电压导通和零电流关断。此外，由于CLLLC谐振电流是正弦，其关断损耗比电流为梯形的DAB更小，所以在工业中被广泛使用。

在大电流应用场合中，由二极管正向压降产生的损耗越来越大，为了提升谐振变换器效率和降低开关管温度，减少损耗，常采用同步整流技术。传统同步控制一般是采用同步整流芯片来实现，通过检测开关管两侧的电压或电流来控制开关管的导通和关断，如有学者提出了采用专业芯片实现同步整流，但该类方法增加了外围电路，针对双向能量传递需要增加额外电路，结构更复杂。

针对车载动力电池等宽范围电压场合，需要的同步整流芯片耐压值过高，同时额外的芯片和外围电路的增加也会降低变换器的可靠性和效率，提升成本。需要说明的是，目前各芯片公司尚未能提供成熟的用于动力电池充放电功率及电压等级的同步整流控制芯片。

针对CLLLC变换器的功率双向流动特性和宽电压应用场合，采用数字控制相比于模拟控制更加灵活和稳定。为此，有学者率先提出了数字同步控制，但未作出具体分析，且未通过实验证明可行性；此外有学者提出数字化的同步整流控制，采用差分比较电路和高速比较器对同步开关器件漏源电压过零点进行采样，实现数字控制，但此种方法会增加硬件成本和复杂度，带来额外采样成本和损耗。

CLLLC谐振型直流变换器，在保持LLC谐振变换器高效率和高功率密度等优点的同时，具备双向传输能量的能力。所提的变换器无论正向还是反向工作，不需任何缓冲电路即可实现软开关。