基于磁流变液可变谐振电感的宽输入LLC谐振变换器研究
近年来，以光伏发电和风力发电为代表的新能源技术发展迅速。但由于其输出的电压容易受气候、 环境等多种外部条件的影响，具有不稳定、不连续， 且输出范围较宽等特点，导致输出电压不能直接供后级使用。因此， 目前迫切需要一款在宽输入电压范围下仍能高效运行的DC/DC变换器[1]。
在各类DC/DC变换器中，LLC谐振变换器因其能够在全负载范围内实现软开关且具有开关频率高、损耗小、效率高、稳定可靠等优点，被广泛应用在各个领域。传统LLC谐振变换器大多使用变频调制，即通过调节谐振频率来改变电压增益，从而实现输出电压稳定。但在宽范围应用中，由于LLC谐振变换器的固有特性，开关频率的大幅度变化是不可避免的，这给电磁干扰和栅极驱动电路的设计带来了诸多问题。采用调节谐振频率移相混合控制的方法来缩小变化范围又会增加驱动电路与控制方法设计的难度。为了解决上述问题，文献中提出了许多固定开关频率控制策略[2,3]。在不需要对传统LLC谐振变换器拓扑结构进行修改的前提下，有学者提出采用磁控制或称为可变电感控制的控制策略，即采用可变电感作为谐振电感，改变谐振电感大小从而改变谐振频率，使谐振变换器工作在定频状态下，不仅解决了谐振频率变频控制在宽范围输入或输出场合开关频率变化范围宽的问题，而且简化了磁性元件以及驱动电路的设计，改善了EMI问题。
基于此，为了进一步提高可变电感控制LLC谐振变换器的宽输入性能。本文提出了采用磁流变液 (MRF)代替传统可变电感中的气隙， 将其应用在LLC谐振变换器中，在不增加任何控制复杂性的情况下可显著提高LLC谐振变换器的宽输入电压范围性能。
本文首先分析了可变电感控制LLC谐振变换器的原理。在相同设计参数下，将传统气隙可变电 感与基于磁流变液所设计的可变电感进行对比。并制作了380V输入、12V/1150W输出的实验样机， 验证了所提电感的可行性和实用性。
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