繼前面介紹了三電平全橋LLC之后,這次介紹三相全橋LLC拓撲結構以及控制方式。三相LLC拓撲一般用于高效電源模塊之中,從早期HUAWEI 3KW 通信電源98%高效模塊到現在大功率充電樁的應用,已經得到了市場的驗證。
三相全橋LLC拓撲變壓器激磁電感分兩種方式連接,一種是三角形連接,一種是星形連接。但是大部分廠家變壓器的原副邊均采用星形連接方式,原副邊的中點不引出,如下圖:
三相LLC拓撲結構圖
三相LLC變換器有哪些優勢?
- 大幅度降低LLC輸出電流紋波,可以減少輸出側濾波電容,從而減少系統體積;
- 擴大單相LLC變換器的輸出功率容量;
- 相比直接并聯,三相交錯后相間易于均流;
- 輕負載時還可以以兩相全橋模式工作。
下圖是采用單相/交錯/三相的輸出電流對比:
三個橋臂各相差120°進行錯相,發波對比圖如下:
三相交錯LLC原副邊采用星形連接方式使得三相相互之間有電氣的耦合,可以減小各相之間諧振參數的不對稱帶來的不利影響,相比兩相交錯并聯LLC的均流能力更強,對器件的容差性更大。
下面介紹一下其工作原理:
模式1【S1/S4/S6 ON, S2/S3/S5 OFF;D1/D4/D6 ON D2/D3/D5 OFF】
模式2【S1/S3/S6 ON,S2/S4/S5 OFF; D1/D3/D6 ON, D2/D4/D5 OFF】
模式3【S2/S3/S6 ON, S1/S4/S5 OFF; D2/D3/D6 ON, D1/D4/D5 OFF】
模式4【S2/S3/S5 ON, S1/S4/S6 OFF; D2/D3/D5 ON,D1/D4/D5 OFF】
模式5【S2/S4/S5 ON, S1/S3/S6 OFF;D2/D4/D5 ON, D1/D3/D6 OFF】
對三相LLC拓撲進行仿真,如下:
關于如何實現數字化PWM配置,請參考《數字化實現之(7)-全橋LLC控制》文章,里面有如何實現關于交錯并聯全橋LLC的方式,這里就不再贅述。