LLC串联谐振全桥DC-DC变换器的研究硕士学位毕业论文

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LLC串联谐振全桥DCDC变换器的研究

LLC串联谐振全桥DCDC变换器的研究

LLC串联谐振全桥DCDC变换器的研究LLC串联谐振全桥DC/DC变换器的工作原理是将全桥拓扑结构与LLC 谐振拓扑结构相结合。

变换器的输入端采用全桥结构,输出端采用谐振电路结构。

在输入端,通过控制两个辅助开关的开通和关闭,实现了相对零电压开关和相对零电流开关。

在输出端,谐振电路由电容、电感和电阻构成,通过控制开关管的导通和关断,实现了谐振振荡。

通过这样的工作原理,LLC串联谐振全桥DC/DC变换器可以实现高效率的功率转换。

LLC串联谐振全桥DC/DC变换器具有一系列优点。

首先,由于采用了全桥结构,输入电压范围广泛,可以适应各种不同的电源。

其次,由于采用了LLC谐振结构,能够实现高效并且低噪音的输出。

此外,该变换器还具有可调性好、响应速度快、波形质量高、设计简单等优点。

在研究LLC串联谐振全桥DC/DC变换器时,可以从以下几个方面进行深入研究:1.拓扑结构设计:根据应用需求,设计适合的LLC串联谐振全桥DC/DC变换器拓扑结构,选择合适的电阻、电容和电感等元器件。

2.开关管选择与控制:选择合适的开关管,并设计合理的开关管控制策略,实现零电流开关和零电压开关。

3.谐振电路设计:设计合适的谐振电路,包括电容、电感和电阻的参数选择,以及谐振频率和谐振频率范围的确定。

4.功率转换效率研究:研究LLC串联谐振全桥DC/DC变换器的功率转换效率,分析其与输入电压、输出电压、负载等因素的关系,优化变换器性能。

5.控制策略研究:研究合适的控制策略,实现LLC串联谐振全桥DC/DC变换器的稳定工作,提高系统动态响应性能。

除了理论研究,还可以进行仿真和实验验证。

利用软件仿真工具,如Matlab/Simulink、PSIM等,进行LLC串联谐振全桥DC/DC变换器的性能分析和优化。

并且利用实验平台,搭建LLC串联谐振全桥DC/DC变换器的实验系统,验证理论研究成果的正确性。

总结来说,LLC串联谐振全桥DC/DC变换器是一种高效率、高性能的直流-直流变换器。

全桥 LLC 谐振电源的设计与研究 理论部分_毕业设计论文 精品

全桥 LLC 谐振电源的设计与研究 理论部分_毕业设计论文 精品
具体工作的步骤、内容、要求安排如下:
1.绪论,介绍研究பைடு நூலகம்背景。
2.以全桥LLC谐振变换器为研究内容,并与移相全桥PWM ZVS DC/DC变换器进行比较总结二者优缺点。
3.对变换器工作原理进行详细研究,建立数学模型,运用MATLAB仿真证明理论 分析的正确性。
4.总结论文。
Ⅲ、进度安排:
第1周~第2周(2周):根据毕业设计任务和要求,收集、查阅和研究学习相关的信息和资料:确定相应的技术方案和实施过程及规划;
关键词:谐振变换器,软开关,基波分析方法,过流保护,损耗分析
Abstract
In DC/DC converter applications, high frequency, high power density, high efficiency is the development trend. As a focus in DC/DC converters research fields nowadays, LLC series resonant converter can solve well these problems such as hard to achieve ZVS in light load and revere recovery problems, also work well without any load, and the current through the resonant network is response to the variation on load. Just with the advantages comparing to the series converter or the parallel converter, it can be widely focused on and used nowadays.

LLC串联谐振全桥DCDC变换器的研究 移相全桥和LLC区别

LLC串联谐振全桥DCDC变换器的研究  移相全桥和LLC区别

II
独创性声明
本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研 究成果。尽我所知,除文中已经标明引用的内容外,本论文不包含任何其他个人或集 体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体,均已在文中 以明确方式标明。本人完全意识到,本声明的法律结果
直流-直流变换器
软开关
串联谐振
小信号模型
I
Abstract
In DC/DC converter applications, high frequency, high power density and high efficiency is the development trend. Traditional hard-switched converters restrict the development of DC/DC converter.Phase-shift Full Bridge PWM ZVS DC/DC converter has been widely used owing to its ZVS condition of main switches. But it still has some disadvantages, for example: lagging-arm switches is hard to achieve ZVS in light load conditions; rectifier diode have unavoidable recovery problems and they not only cause great secondary loss, but also increase the voltage stress of the rectifier diodes; converter can achieve high efficiency in low input DC voltage conditions but low efficiency in high input DC voltage conditions, this kind of efficiency characteristic restricts its applications on high input DC voltage occasions and high-quality converters which have hold-up time requirements.Fortunately, as one focus in DC/DC converters research fields nowadays, LLC series resonant Full Bridge DC/DC converter can solve these problems successfully. But owing to its complexity caused by multi-resonant process, it’s hard to analyze, design and control. So LLC series resonant Full Bridge DC/DC converter has biggish research value. In this paper, LLC series resonant Full Bridge DC/DC converter is analyzed in detail. Based on the fundermental element simplification method, the mathematics model of the converter is obtained, the conditions to achieve ZVS are given. Steady working region of LLC series resonant Full Bridge DC/DC is confirmed, the relations between input and output voltage depending on switching frequency and load conditions are given. Simulation results prove the correctness of the theory. In order to design controller, small-signal model of the converter must be given. In this paper, the small-signal model of LLC series resonant Full Bridge DC/DC converters is deduced using Extended Desicribing Function Method. Also, stability of the converter is analysed and controller is designed to meet the requirments of dynamic process. Simulation results prove the correctness of theory. Based on theory analysis, a 500w prototype circuit is designed, and the design steps is given. The experimental results prove the efficiency of the converter. Keywords: DC/DC converter Soft-switching Series-resonant Small-signal model

《2024年基于LLC谐振的双向全桥DC-DC变换器的研究》范文

《2024年基于LLC谐振的双向全桥DC-DC变换器的研究》范文

《基于LLC谐振的双向全桥DC-DC变换器的研究》篇一一、引言随着电力电子技术的不断发展,DC-DC变换器作为电力转换的核心设备,其性能的优劣直接影响到整个系统的运行效率和稳定性。

近年来,基于LLC(L-C-L)谐振的双向全桥DC-DC变换器因其高效率、低损耗、宽电压范围等优点,在新能源、电动汽车、储能系统等领域得到了广泛的应用。

本文旨在研究基于LLC 谐振的双向全桥DC-DC变换器的原理、设计及优化方法,为实际应用提供理论依据。

二、LLC谐振变换器的基本原理LLC谐振变换器是一种采用谐振原理进行能量传递的DC-DC 变换器。

其基本结构包括输入电源、全桥逆变电路、谐振腔(包括L1、L2、C)和输出整流电路。

当开关管工作时,通过控制开关管的通断,使逆变电路输出高频方波电压,与谐振腔中的电感、电容发生谐振,从而实现能量的传递和转换。

三、双向全桥DC-DC变换器的设计双向全桥DC-DC变换器是在LLC谐振变换器的基础上,增加了反向能量传输的功能。

其设计主要涉及到主电路参数的设计、控制策略的制定以及驱动电路的设计等方面。

1. 主电路参数设计:主要包括输入电压范围、输出电压范围、功率等级等参数的确定,以及谐振腔中电感、电容的选取和计算。

2. 控制策略的制定:针对双向全桥DC-DC变换器的特点,制定合适的控制策略,如移相控制、PWM控制等,以实现能量的高效传输和系统的稳定运行。

3. 驱动电路的设计:为了保证开关管的正常工作,需要设计合适的驱动电路,包括驱动电源的选择、驱动电路的拓扑结构等。

四、优化方法及性能分析针对基于LLC谐振的双向全桥DC-DC变换器,可以从以下几个方面进行优化:1. 优化谐振腔的设计:通过调整电感、电容的参数,使系统在更宽的输入电压范围内实现谐振,从而提高系统的效率和稳定性。

2. 改进控制策略:根据实际需求,采用更先进的控制策略,如数字控制、智能控制等,以提高系统的动态响应速度和精度。

LLC谐振变换器的研究

LLC谐振变换器的研究
作者:赵磊
学位授予单位:西南交通大学
被引用次数:3次
1.朱立泓LLC谐振变换器的设计[学位论文]2006
2.唐明明基于DSP的LLC谐振变换器的研制[学位论文]2009
3.冯治富LLC谐振DC/DC变换器的研究[学位论文]2008
4.宫力LLC串联谐振全桥DC/DC变换器[学位论文]2006
西南交通大学
硕士学位论文
LLC谐振变换器的研究
姓名:赵磊
申请学位级别:硕士
专业:电力电子与电力传动指导教师:郭育华
20080601
LLC谐振变换器的研究
6.张国兴LLC谐振变流器同步整流策略研究[学位论文]2010
7.刘兴元480W工业导轨电源的设计——基于半桥LLC谐振变换器开关电源拓扑结构[学位论文]2009
8.秦惠LLC谐振全桥并联均流开关电源的研制[学位论文]2008
9.李涵新型LLC自驱动半桥谐振变换器研究[学位论文]2006
10.施玉祥高效率DC/DC变换器的研究[学位论文]2010
1.高又春.吴玉香一种改进的LLC电路在交流电源中的应用研究[期刊论文]-电测与仪表 2010(7)
2.杜松林.王瑾半桥LLC谐振变换器分析与设计[期刊论文]-广东电力 2011(6)
3.于平义.赵敏玲高功率LLC谐振变换器的设计方法[期刊论文]-计算机仿真 2011(9)
引用本文格式:赵磊LLC谐振变换器的研究[学位论文]硕士 2008

毕业论文——全桥LLC串联谐振DCDC变换器

毕业论文——全桥LLC串联谐振DCDC变换器

编号南京航空航天大学毕业设计全桥 LLC 串联谐振 DC/DC 题目变换器学生姓名学号学院自动化学院专业电气工程与自动化班级指导教师二〇XX年X月毕业设计(论文)报告纸全桥 LLC 串联谐振 DC/DC 变换器摘要近现代随着能源价格的增高和需求的增大,工作效率的高低成为了 DC/DC 变换器比较重要的指标之一。

为了追求 DC/DC 变换器的大功率和高效率,需要不断地改进变换器的结构和器件。

传统移相全桥软开关变换器可以有较大的功率,并且可以较好的实现 ZVS,提高效率。

但是相对的却限制了负载的范围,反向二极管的恢复也成了问题并且在输入大电压时效率很低。

为了解决这些问题,本文试着研究全桥 LLC 串联谐振变换器。

本文首先简单介绍了传统移相全桥 PWM ZVS 变换器、全桥 LC 串联谐振变换器、全桥LC 并联谐振变换器和全桥 LCC 串并联谐振变换器,并指出了其中的优缺点。

在此基础上对比介绍了全桥 LLC 串联谐振变换器。

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。

之后又设计了一个变换器电路,计算了相关参数,并且对元器件进行了选择。

本文使用UC3861 进行开关控制,设计了它的闭环电路。

最后用 saber 软件分别进行了满载、半载、轻载和空载的仿真分析。

仿真结果证实了理论分析的正确性。

关键词:DC/DC 变换器,全桥,UC3861,LLCiFull bridge LLC series resonant DC/DC converterAbstractIn modern times with increasing energy prices and increased demand, the level of efficiency has become the important index of DC/DC converter. In order to pursue DC/DC converter with high power and high efficiency, the structure and device of converter is needed to be improved. The traditional phase shifted full bridge PWM ZVS converter has some bad place.It limits the load range. Reverse diode recovery has become a problem when the input voltage and high efficiency is very low. To solve these problems, we try to study the full bridge LLC series resonant converter.This paper introduces the circuit and the characteristics of the traditional phase shifted full bridge PWM ZVS converter, full bridge LC series resonant converter and the full bridge LC parallel resonant converter and the full bridge LCC series resonant converter. Then their shortcomings are pointed out. In this paper, LLC series resonant Full Bridge DC/DC converter is analyzed in detail. Based on the fundamental element simplification method, the mathematics model of the converter is obtained, and the conditions to achieve ZVS are given. Steady working region of LLC series resonant Full Bridge DC/DC is confirmed, the relations between input and output voltage depending on switching frequency and load conditions are given.Then, a converter circuit is designed, its parameters are calculated and the selected its components. This paper uses UC3861 for switching control and designed the closed-loop circuit. Finally uses the saber software to analyze some different situation of load.Finally, the simulation results are given, confirm the theoretical results are accurate.Key Words:DC/DC converter; Full bridge; UC3861; LLC目录摘要 (i)ii 第一章引言.............................................................................................................................- 1 -1.1 课题背景......................................................................................................................... - 1 -1.2 谐振变换器研究现状..................................................................................................... - 1 -1.2.1 移相全桥 PWM ZVS DC/DC 变换器.................................................................. - 1 -1.2.2 LC 串联谐振变换器............................................................................................. - 2 -1.2.3 LC 并联谐振变换器............................................................................................. - 3 -1.2.4 LCC 串并联谐振变换器....................................................................................... - 3 -1.3 本文的主要内容............................................................................................................. - 4 - 第二章全桥 LLC 串联谐振 DC/DC 变换器................................................................................ - 6 -2.1 引言................................................................................................................................. - 6 -2.1.1 拓扑图................................................................................................................... - 6 -2.1.2 全桥 LLC 谐振变换器的优缺点.......................................................................... - 6 -2.2 全桥 LLC 串联谐振变换器的原理................................................................................ - 6 -2.2.1 全桥 LLC 串联谐振变换器的等效电路.............................................................. - 6 -2.2.2 全桥 LLC 串联谐振变换器的工作区域............................................................ - 10 -2.3 全桥 LLC 串联谐振变换器的工作过程...................................................................... - 12 -2.3.1 开关管工作在区域 1(f m<f<f r)....................................................................... - 12 -2.3.2 开关管工作在区域 2(f>f r)............................................................................. - 14 -2.4 频率特性....................................................................................................................... - 16 -2.5 空载特性....................................................................................................................... - 17 -2.5 短路特性....................................................................................................................... - 18 -2.6 本章总结....................................................................................................................... - 19 - 第三章闭环控制电路的设计..................................................................................................... - 20 -3.1 UC3861 的简单介绍..................................................................................................... - 20 -3.2 UC3861 的工作原理..................................................................................................... - 21 -3.3 闭环电路的设计........................................................................................................... - 22 -3.4 本章总结....................................................................................................................... - 22 - 第四章参数设计及仿真结果..................................................................................................... - 24 -4.1 参数设计....................................................................................................................... - 24 -4.1.1 性能指标要求..................................................................................................... - 24 -4.1.2 主电路参数设计................................................................................................. - 24 -4.1.3 输出整流滤波电路............................................................................................. - 28 -4.1.4 fmax、fmin、死区时间设计.............................................................................. - 28 -4.2 saber 仿真结果.............................................................................................................. - 29 -4.2.1 满载..................................................................................................................... - 29 -4.2.2 半载..................................................................................................................... - 34 -4.2.3 轻载..................................................................................................................... - 38 -4.2.4 空载..................................................................................................................... - 40 -4.3 本章小结....................................................................................................................... - 42 - 第五章全文总结及展望........................................................................................................... - 43 - 参考文献................................................................................................................................. - 44 - 致谢..................................................................................................................................... - 45 -第一章引言1.1课题背景随着电力电子技术的发展与计算机技术的快速提升,有关 DC/DC 变换器的应用变得很普遍,对于这方面的研究也就多了起来。

LLC串联谐振全桥DCDC变换器的研究

LLC串联谐振全桥DCDC变换器的研究

LLC串联谐振全桥DCDC变换器的研究首先,介绍LLC串联谐振全桥DCDC变换器的工作原理。

LLC谐振全桥DCDC变换器由LLC谐振反馈电路和全桥拓扑结构组成。

谐振电路由电容、电感和谐振电阻组成,能够实现谐振振荡。

而全桥拓扑结构则由四个开关管组成,其中两个开关管属于谐振臂,另外两个开关管属于全桥臂。

通过控制开关管的开关时间,实现对输入电压的变换。

LLC谐振全桥DCDC变换器具有高效率、高稳定性和低失真等特点,因此在电力电子领域得到广泛应用。

其次,分析LLC串联谐振全桥DCDC变换器的特点。

LLC谐振全桥DCDC变换器具有以下几个特点:首先,谐振拓扑结构使得该变换器具有高效率。

由于LLC谐振电路能够实现零电压和零电流开关,减小了开关损耗,提高了能量传输效率。

其次,LLC谐振全桥DCDC变换器能够实现高电压转换。

通过串联谐振电路,该变换器能够实现输入电压的放大和变换,使其适用于高电压转换应用。

再次,LLC谐振全桥DCDC变换器具有高稳定性。

谐振电路的振荡频率稳定,能够减小输出电压的波动,保证系统的稳定性。

然后,探讨LLC串联谐振全桥DCDC变换器的应用。

目前,LLC谐振全桥DCDC变换器在可再生能源和电动汽车领域得到广泛应用。

在可再生能源领域,由于太阳能和风能等能源的输出电压具有波动性,需要通过DCDC变换器进行能量转换和调节。

而LLC谐振全桥DCDC变换器具有高效率和高稳定性的特点,能够满足可再生能源转换的需求。

在电动汽车领域,LLC谐振全桥DCDC变换器能够实现车载电池的充电和高压至低压的能量转换,提高了电动汽车的能量利用效率。

最后,介绍LLC串联谐振全桥DCDC变换器的研究进展。

目前,对LLC串联谐振全桥DCDC变换器的研究主要集中在提高转换效率和减小器件损耗等方面。

例如,通过优化LLC谐振电路的参数和拓扑结构,提高谐振振荡效率;利用软开关技术,降低开关损耗,减小谐振电路的功耗。

此外,还有研究关注LLC串联谐振全桥DCDC变换器的控制策略和电磁兼容性等问题,提高变换器的稳定性和可靠性。

全桥LLC谐振电源的设计与研究理论部分毕业论文

全桥LLC谐振电源的设计与研究理论部分毕业论文
非并联直流变换器采用进口DC-DC模块组成,具有稳压精度高、输出噪声低、抗干扰能力强等优点,且体积小、重量轻一般的直流变换器都是单向的,也某些场合也会有双向直流变换器来进行工作。
1.1.2
分布式电源系统应用的普及推广以及电池供电移动式电子设备的飞速发展,其电源系统需用的DC/DC电源模块越来越多。对其性能要求越来越高。除去常规电性能指标以外,对其体积要求越来越小,也就是对其功率密度的要求越来越高,对转换效率要求也越来越高,也即发热越来越少。这样其平均无故障工作时间才越来越长,可靠性越来越好。因此如何开发设计出更高功率密度、更高转换效率、更低成本更高性能的DC/DC转换器始终是近二十年来电力电子技术工程师追求的目标。例如:二十年前Lucent公司开发出第一个半砖DC/DC时,其输出功率才30W,效率只有78%。而如今半砖的DC/DC输出功率已达到300W,转换效率高达93.5%。
3.2.2主开关管和整流二极管的选取25
3.3控制器的设计25
3.4频率控制电路以及驱动电路27
3.4.1频率控制电路27
3.4.2驱动电路28
3.5常用过流限流保护方法29
3.5.1提高变换器开关频率方法29
3.5.2变频和定频相结合方法30
3.5.3采用二极管钳位法30
3.5.4实用过流保护方法32
为了让磁能在磁芯复位时不白白消耗掉,一位美籍华人工程师于2001年申请了第三代有源箝位技术专利,并获准。其特点是在第二代有源箝位的基础上将磁芯复位时释放出的能量转送至负载。所以实现了更高的转换效率。它共有三个电路方案:其中一个方案可以采用N沟MOSFET。因而工作频率较高,采用该技术可以将ZVS软开关、同步整流技术、磁能转换都结合在一起,因而它实现了高达92%的效率及250W/in3以上的功率密度。(即四分之一砖DC/DC做到250W功率输出及92%以上的转换效率)[1]
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分类号学号2003611310063 学校代码10487 密级硕士学位论文LLC串联谐振全桥DC/DC变换器的研究A Thesis Submitted in Partial Fulfillment of the Requirementsfor the Degree of Master of EngineeringResearch on LLC Series Resonant Full-BridgeDC/DCConverterCandidate :Gong LiMajor :Power Electronics and Electric DriveSupervisor:Professor Li Xiaofan Huazhong University of Science and Technology Wuhan 430074, P.R.ChinaApril, 2006独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。

尽我所知,除文中已经标明引用的内容外,本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。

对本文的研究做出贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。

本人完全意识到,本声明的法律结果由本人承担。

学位论文作者签名:日期:年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定,即:学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅。

本人授权华中科技大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。

保密□,在_____年解密后适用本授权书。

本论文属于不保密□。

(请在以上方框内打“√”)学位论文作者签名:指导教师签名:日期:年月日日期:年月日摘要高频化、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。

关键词:直流-直流变换器软开关串联谐振小信号模型AbstractIn DC/DC converter applications, high frequency, high power density and high efficiency is the development trend. Traditional hard-switched converters restrict the development of DC/DC converter.Phase-shift Full Bridge PWM ZVS DC/DC converter has been widely used owing to its ZVS condition of main switches. But it still has some disadvantages, for example: lagging-arm switches is hard to achieve ZVS in light load conditions; rectifier diode have unavoidable recovery problems and they not only cause great secondary loss, but also increase the voltage stress of the rectifier diodes; converter can achieve high efficiency in low input DC voltage conditions but low efficiency in high input DC voltage conditions, this kind of efficiency characteristic restricts its applications on high input DC voltage occasions and high-quality converters which have hold-up time requirements.Fortunately, as one focus in DC/DC converters research fields nowadays, LLC series resonant Full Bridge DC/DC converter can solve these problems successfully. But owing to its complexity caused by multi-resonant process, it’s hard to analyze, design and control. So LLC series resonant Full Bridge DC/DC converter has biggish research value.In this paper, LLC series resonant Full Bridge DC/DC converter is analyzed in detail. Based on the fundermental element simplification method, the mathematics model of the converter is obtained, the conditions to achieve ZVS are given. Steady working region of LLC series resonant Full Bridge DC/DC is confirmed, the relations between input and output voltage depending on switching frequency and load conditions are given. Simulation results prove the correctness of the theory.In order to design controller, small-signal model of the converter must be given. In this paper, the small-signal model of LLC series resonant Full Bridge DC/DC converters is deduced using Extended Desicribing Function Method. Also, stability of the converter is analysed and controller is designed to meet the requirments of dynamic process. Simulation results prove the correctness of theory.Based on theory analysis, a 500w prototype circuit is designed, and the design steps is given. The experimental results prove the efficiency of the converter.Keywords: DC/DC converter Soft-switching Series-resonant Small-signal model目录摘要 (I)ABSTRACT (II)1 绪论1.1电力电子技术的概况 (1)1.2开关电源和DC/DC变换器的发展趋势 (2)1.3软开关技术 (4)1.4本文研究的主要内容 (6)2 LLC串联谐振全桥DC/DC变换器的基本原理2.1移相全桥PWM ZVS变换器的基本拓扑结构和工作过程 (7)2.2MOSFET和IGBT性能比较 (10)2.3LLC串联谐振变换器工作原理分析和工作区域划分 (12)2.4小结 (32)3 LLC串联谐振全桥变换器小信号建模和控制系统设计3.1开关电源小信号建模的方法概述 (33)3.2扩展描述函数法建模的基本原理 (34)3.3LLC串联谐振全桥DC/DC变换器的小信号建模 (38)3.4LLC串联谐振变换器小信号模型和稳定性分析 (42)3.5控制器的设计和实现 (44)3.6小结 (47)4 主电路和控制电路设计4.1主电路参数设计 (48)4.2控制电路设计 (57)4.3小结 (61)5 实验结果与分析5.1实验波形分析 (62)5.2实验结论 (65)全文总结 (1)致谢 (1)参考文献 (2)附录I 攻读硕士期间公开发表的论文 (5)1 绪论1.1电力电子技术的概况电力电子技术是电工技术的分支之一,应用电力电子器件和以计算机为代表的控制技术对电能特别是大的电功率进行处理和变换是电力电子技术的主要内容[1][2]。

在现代工业、交通、国防、生活等领域中,除变比固定的交流变压器以外,大量需要其他各种类型的电力变换装置和变换系统,将一种频率、电压、波形的电能变换为另一种频率、电压、波形的电能,使用电设备处于各自理想的最佳工作情况,或满足用电负载的特殊工作情况要求,以获得最大的技术经济效益。

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