高功率因数的带同步整流半桥LLC谐振电路的研究

摘要

随着消费类电子和信息技术(IT)产品的快速更新换代,开关电源的小型化高效化成为了必然的发展趋势。为了降低电流谐波对电网的污染,提高电网供电的质量,开关电源通常采用前级为功率因数校正(PFC)器、后级为DC-DC变换器的两级电路拓扑结构。
　　采用交错并联Boost变换器构建前级PFC电路,可以降低输入、输出电流纹波和开关管的电流应力,提高电路的功率密度,控制方案采用基于电感电流临界导通(CRM)模式的恒定导通时间控制,可以简化电路结构,降低开关损耗和电磁干扰(EMI);LLC谐振变换器因其软开关特性,适合工作在高开关频率场合,且输入电压范围宽,动态响应能力强,成为了后级DC-DC变换器的首选电路拓扑,为进一步提高低压输出场合的效率,将同步整流技术引入LLC谐振变换器,采用检测漏源极电压的方法来实现对同步整流管的控制。
　　在上述基础上,详细地分析了高功率因数的带同步整流半桥LLC谐振电路的工作原理,介绍了电路的具体设计过程和参数选择依据,最后,分别研制了两台实验样机,一台为300W的交错并联Boost型PFC样机,另一台为240W的带同步整流半桥LLC谐振电路样机,并将两者进行级联调试,给出相应的实验波形。实验结果表明:系统变换电路获得了高功率因数和高效率。

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第一章 绪论

1.1 本课题的研究背景和意义

1.2 本课题的研究现状

1.3 本课题的研究目标和内容

第二章 电路工作原理与分析

2.1 恒定导通时间控制的交错并联Boost型PFC电路

2.2 带同步整流半桥LLC谐振电路

2.3 本章小结

第三章 恒定导通时间控制的交错并联Boost型PFC设计

3.1 主电路设计

3.2 控制电路设计

3.3 保护电路设计

3.4 驱动电路设计

3.5 本章小结

第四章 带同步整流半桥LLC谐振电路设计

4.1 主电路优化设计

4.2 同步整流驱动电路设计

4.3 本章小结

第五章 实验结果与分析

5.1 实验样机

5.2 实验结果

5.3 本章小结

第六章 总结与展望

6.1 总结

6.2 展望

参考文献

致谢

在学期间发表的学术论文与研究成果