基于LLC谐振变换器的高效开关电源设计

摘要

随着电力电子技术的飞速发展，开关电源的新技术在不断推陈出新，其中高频化备受人们关注。然而高频化在给电路带来好处的同时，也带来了一些问题，如开关损耗大，电磁兼容性能差等。面对这些问题，人们开始使用软开关来加以克服。作为一种典型的软开关拓扑，LLC谐振变换器继承了软开关的很多优点，如开关损耗低，电磁干扰小，功率密度大，电源效率高等，此外，它还有其他软开关拓扑不具备的特性，如适合输入电压范围宽的场合，输出电压纹波噪声小等特性，这使它得到了广泛的应用。因此，研究LLC谐振变换器，具有重要意义和实用价值。
　　本文以基于LLC谐振变换器的高效开关电源为研究对象，首先阐述了论文的理论背景和研究意义，介绍作为一种软开关的LLC谐振变换器的优缺点。接着对 LLC谐振变换器的稳压原理和工作过程做详细的阐述，研究 LLC谐振变换器归一化增益，通过不同参数的变化，进一步了解LLC谐振变换器的稳态特性，并结合电路，利用基波分析法，对主电路参数进行设计计算，并分析其稳压原理。然后对控制芯片选择做详细的阐述，并详细介绍LLC谐振电路的控制芯片的各管脚的作用，芯片各个模块的工作原理及相关计算公式，确定了电压采样电路和芯片外围电路，并结合电路分析芯片的反馈控制电路的稳压原理。
　　通过 Saber仿真软件对电路的开环，以及系统的闭环进行仿真。分析仿真的图像，验证设计的可行性。论文还对制作的开关电源样机进行实验，通过采集的实验波形和实验数据，证明了设计的可行性以及电源的高效性。

目录

封面

声明

中文摘要

英文摘要

目录

第1章 绪 论

1.1 课题背景与研究意义

1.2 LLC谐振变化器的优缺点

1.3 LLC谐振变换器与传统PWM变换器的比较

1.4 LLC谐振变换器在国内外发展的现状

1.5 论文的主要内容

第2章 主电路分析与设计

2.1 有源功率因数校正电路

2.2 LLC谐振变换器的电路构成

2.3 LLC谐振变换器的工作过程分析

2.4 LLC谐振变换器的传递函数分析

2.5 参数对归一化增益的影响

2.6 LLC谐振变换器的稳压原理

2.7 LLC谐振变换器的参数设计

2.8 本章小结

第3章 LLC控制电路设计

3.1 控制芯片基本功能分析

3.2 控制电路搭建

3.3 本章小结

第4章 仿真与实验分析

4.1 仿真软件简介

4.2 主电路开环仿真分析

4.3 系统闭环仿真分析

4.4 实验波形与数据分析

4.5本章小结

结论

参考文献

攻读硕士学位期间发表的学术论文

致谢