LLC串联谐振全桥变换器的研究分析

　　高频化、高功率密度和高效率，是DC/DC 变换器的发展趋势。传统的硬开关变

　　换器限制了开关频率和功率密度的提高。移相全桥PWM ZVS DC/DC 变换器可以实现主

　　开关管的ZVS，但滞后桥臂实现ZVS 的负载范围较小;整流二极管存在反向恢复问题，

　　不利于效率的提高;输入电压较高时，变换器效率较低，不适合输入电压高和有掉电

　　维持时间限制的高性能开关电源。LLC 串联谐振DC/DC 变换器是直流变换器研究领域

　　的热点，可以较好的解决移相全桥PWM ZVS DC/DC 变换器存在的缺点。但该变换器工

　　作过程较为复杂，难于设计和控制，目前尚处于研究阶段。本文以LLC 串联谐振全桥

　　DC/DC 变换器作为研究内容。以下是本文的主要研究工作：

　　对LLC 串联谐振全桥DC/DC 变换器的工作原理进行了详细研究，利用基频分量近

　　似法建立了变换器的数学模型，确定了主开关管实现ZVS 的条件，推导了边界负载条

　　件和边界频率，确定了变换器的稳态工作区域，推导了输入，输出电压和开关频率以

　　及负载的关系。仿真结果证明了理论分析的正确性。

　　采用扩展描述函数法建立了变换器在开关频率变化时的小信号模型，在小信号模

　　型的基础上分析了系统的稳定性，根据动态性能的要求设计了控制器。仿真结果证明

　　了理论分析的正确性。

　　讨论了一台500w 实验样机的主电路和控制电路设计问题，给出了设计步骤，可

　　以给实际装置的设计提供参考。最后给出了实验波形和实验数据。实验结果验证了理

　　论分析的正确性。