宽范围恒流输出谐振变换器研究

摘要

随着现代电力电子技术的发展，人们对电源的效率和功率密度提出了更高的要求，软开关技术是提升电源效率和功率密度的最有效方案。软开关变换器又可分为软开关PWM变换器和谐振软变换器。本文研究对象为谐振软开关变换器，主要利用谐振回路中谐振电感、谐振电容等元件的谐振使得回路电压或电流周期性过零，为开关器件提供零电压或者零电流开关的条件。谐振变换器目前已得到国内外学者的广泛关注和研究。
　　本文主要研究了谐振变换器中的LCC谐振变换器和LLC谐振变换器，分析了其增益特性及主要工作模态。针对宽范围恒流输出的应用场合设计了LCC谐振变换器和LLC谐振变换器的主要参数。对于LCC谐振变换器，重点研究了并联谐振电容Cp大小对轻载下变换器工作特性的影响；对于LLC谐振变换器，重点研究了LLC轻载下的增益失真的问题，并针对LLC谐振变换器的磁集成技术做了简要的理论和仿真分析。完成了LCC谐振变换器，LLC谐振变换器和磁集成LLC谐振变换器三台样机。最终实验结果表明，相对于LCC谐振变换器，LLC谐振变换器在不同输出电压下，全负载范围内都有良好的特性，尤其在输出轻载的情况下，且工作频率范围相对LCC谐振变换器大大缩小。磁集成技术的应用使得LLC谐振变换器功率密度进一步提高。最后分别对LCC谐振变换器和LLC谐振变换器进行了详细的损耗分析和计算，理论计算结果与实际测得效率十分接近。

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注释表

第一章 绪论

1.1研究背景

1.2谐振变换器综述

1.3恒流输出的应用场合

1.4 本文研究意义及内容

第二章 LCC谐振变换器分析及设计

2.1 变频控制下LCC谐振变换器工作模式

2.2 CCM模式下LCC谐振变换器工作原理

2.3 LCC谐振网络参数设计

2.4 LCC谐振变换器仿真与实验

2.5 本章小结

第三章 LLC谐振变换器设计与优化

3.1 LLC谐振变换器特性分析

3.2 LLC谐振变换器参数设计

3.3 LLC谐振变换器轻载下增益失真分析

3.4 LLC谐振变换器优化设计

3.5 LLC谐振变换器仿真及实验

3.6 LLC谐振变换器磁集成

3.7本章小结

第四章 损耗分析

4.1损耗分析

4.2 损耗分布及效率对比

4.3 本章小结

第五章 总结与展望

5.1本文主要完成工作

5.2下一步工作

参考文献

致谢

在学期间的研究成果及发表的学术论文