全桥llc谐振电源的设计与研究理论部分毕业论文

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1、全桥LLC谐振电源的设计与研究理论部分毕业论文目录摘要IAbstractII第一章绪论11.1直流变换器11.1.1.直流变换器的分类11.1.2直流变换器技术现状及未来的发展11.2软开关技术31.3谐振变换器与谐振电源41.3.1串联谐振变换器41.3.2并联谐振变换器51.3.3串并联谐振变换器71.3.4LLC串联谐振变换器81.4移相全桥PWMZVSDC/DC变换器与LLC串联谐振变换器比较8第二章LLC串联谐振变换器工作原理112.1主电路112.2变换器工作在感性区间主要波形和工作模态122.2.1工作在f>fs区间(Buck)主要工作波形和工

2、作模态122.2.2工作于fm

3、限流保护方法293.5.1提高变换器开关频率方法293.5.2变频和定频相结合方法303.5.3采用二极管钳位法30II3.5.4实用过流保护方法32第四章仿真以及实验结果分析334.1仿真LLC谐振电路334.3输出整流二极管电压和电流344.4变压器原边电压波形35结论与展望36致谢37参考文献38附录1：英文文献40附录2：中文文献45II第一章绪论1.1直流变换器1.1.1.直流变换器的分类直流变换器分为并联直流变换器和非并联直流变换器两种.并联直流变换器采用先进的高频脉宽调制边缘谐振技术，使效率得到了极大提高。整机具有稳压精度高、动态响应快、输出杂

4、音低、抗干扰能力强、工作温度范围宽等特点。面板上的中文液晶可显示本电源模块的工作状态，也可直观显示电压电流等数据；模块的各种保护功能齐全；模块内置均充、浮充切换电路，并可选择手动或自动控制。监控接口可监测模块工作状态，可进行开关机控制，均浮充控制，并配有自动均流总线接口，均充总线接口。智能机型配有RS485接口，可与配套监控模块、PC机、PLD等其它智能设备连接，完成远端监控，实现电源系统四遥功能。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

5、换器来进行工作。1.1.2直流变换器技术现状及未来的发展51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

6、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%。从八十年代末起，工程师们为了缩小DC/DC变换器的体积，提高功率密度，首先从大幅度提高开关电源的工作频率做起，但这种努力结果是大幅度缩小了体积，却降低了效率。发热增多，体积缩小，难过高温关。因为当时MOSFET的开关速度还不够快，大幅提高频率使MOSFET的开关损耗驱动损耗大幅度增加。工程师们开始研究各种避开开关损耗的软开关技术。虽然技术模式百花齐放，然而从工程实用角度仅有两项是开发成功且一直延续到现在。一项是VICOR公司的有源箝位ZVS软开关技术；另一项就是九

7、十年代初诞生的全桥移相ZVS软开关技术。有源箝位技术历经三代，且都申报了专利。第一代系美国VICOR公司的有源箝位ZVS技术，其专利已经于2002年2月到期。VICOR公司利用该技术，配合磁元件，将DC/DC的工作频率提高到1MHZ，功率密度接近200W/in3，然而其转换效率却始终没有超过90%，主要原因在于MOSFET的损耗不仅有开关损耗，还有导通损耗和驱动损耗。特别是驱动损耗随工作频率的上升也大幅度增加，而且因1MHZ频率之下不易采用同步整流技术，其效率是无法再提高的。因此，其转换效率始终没有突破90%大关。为了降低第一代有源箝位技术的成本，IPD公司

8、申报了第二代有源箝位技术专利。它采用P沟MOSFET