LLC串聯(lián)諧振全橋變換器的研究分析

　　高頻化、高功率密度和高效率，是DC/DC 變換器的發(fā)展趨勢。傳統(tǒng)的硬開關(guān)變

　　換器限制了開關(guān)頻率和功率密度的提高。移相全橋PWM ZVS DC/DC 變換器可以實現(xiàn)主

　　開關(guān)管的ZVS，但滯后橋臂實現(xiàn)ZVS 的負載范圍較小;整流二極管存在反向恢復問題，

　　不利于效率的提高;輸入電壓較高時，變換器效率較低，不適合輸入電壓高和有掉電

　　維持時間限制的高性能開關(guān)電源。LLC 串聯(lián)諧振DC/DC 變換器是直流變換器研究領(lǐng)域

　　的熱點，可以較好的解決移相全橋PWM ZVS DC/DC 變換器存在的缺點。但該變換器工

　　作過程較為復雜，難于設計和控制，目前尚處于研究階段。本文以LLC 串聯(lián)諧振全橋

　　DC/DC 變換器作為研究內(nèi)容。以下是本文的主要研究工作：

　　對LLC 串聯(lián)諧振全橋DC/DC 變換器的工作原理進行了詳細研究，利用基頻分量近

　　似法建立了變換器的數(shù)學模型，確定了主開關(guān)管實現(xiàn)ZVS 的條件，推導了邊界負載條

　　件和邊界頻率，確定了變換器的穩(wěn)態(tài)工作區(qū)域，推導了輸入，輸出電壓和開關(guān)頻率以

　　及負載的關(guān)系。仿真結(jié)果證明了理論分析的正確性。

　　采用擴展描述函數(shù)法建立了變換器在開關(guān)頻率變化時的小信號模型，在小信號模

　　型的基礎上分析了系統(tǒng)的穩(wěn)定性，根據(jù)動態(tài)性能的要求設計了控制器。仿真結(jié)果證明

　　了理論分析的正確性。

　　討論了一臺500w 實驗樣機的主電路和控制電路設計問題，給出了設計步驟，可

　　以給實際裝置的設計提供參考。最后給出了實驗波形和實驗數(shù)據(jù)。實驗結(jié)果驗證了理

　　論分析的正確性。