定频控制全桥llc谐振变换器的研究

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1、NanjingUniversityofScienceandMaster’SThesisofEngineEAnalysisofFull·-bridgeLLCResonantConverterwithFixed·-FrequencyControlBvHuaTaoUndertheSupervisionofProfessorLuJinhuiSeniorEngineerChenShanhuaNanjingResearchInstituteofElectronicsTechnologyDec，2012融声明尸明本学位论文是我在导

2、师的指导下取得的研究成果，尽我所知，在本学位论文中，除了加以标注和致谢的部分外，不包含其他人已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得任何教育机构的学位或学历而使用过的材料。与我一同工作的同事对本学位论文做出的贡献均已在论文中作了明确的说明。研究生签名：蕴拯孑啦秘月歧日学位论文使用授权声明南京理工大学有权保存本学位论文的电子和纸质文档，可以借阅或上网公布本学位论文的部分或全部内容，可以向有关部门或机构送交并授权其保存、借阅或上网公布本学位论文的部分或全部内容。对于保密论文，按保密的有关规定和程序处理。研究生签名：毖

3、a口值年Q月f2，日W修㈠学他i仓：乏j∞。哺?捌“I-i年¨i’鹫7曩爹盼嚣㈣“_：摘要随着多电飞机的飞速发展，电气系统部分取代了液压和气动系统，飞机机载电源的容量也大幅度提升。为了满足大容量、高效率的需求，现代飞机电源系统逐渐向高压直流电源系统和变频交流电源系统发展。这两种电源系统中的直流母线电压均不能直接为大多数机载设备供电，必须通过电源变换器将母线电压转换为用电设备所需的电能形式。因此研究高压输入、高功率密度、高效率和高可靠性的电源变换器具有重要的理论和现实意义。高频化是提高变换器功率密度的基本手段，但开关损

4、耗的增加制约了效率的提高。为了降低高频化带来的高开关损耗，LLC谐振变换器成为了开关电源变换器研究的热点。LLC谐振变换器电路结构简单，在较宽输入和负载条件下均可实现原边开关管的ZVS开通和副边整流二极管的ZCS关断。而在控制方式上，采用定频控制可简化变换器控制电路结构，同时兼顾变换器的调压和限流特性，固定的工作频率也有利于磁性元件的设计。因此，定频控制LLC谐振变换器适用于输入电压范围不宽，要求电路结构简单的场合。本文详细阐述了定频控制全桥LLC谐振变换器的工作原理，分析了变换器不同模式下的工作模态。利用基波分析法

5、对变换器的输入输出增益特性进行了分析，推导出了其输入输出电压传输比公式，讨论了公式中各变量对增益的影响，为参数的设计提供了理论依据。文章最后完成了高压380V输入、12V／60A输出变换器的参数设计、样机制作和实验验证，实验结果验证了理论分析和参数设计的正确性：关键词：高压直流电源系统，LLC谐振变换器，定频控制AbstractHigh—voltageDC(HVDC)aeronauticalpowersystemhasthetraitssuchaslowerweightandeasinesstorealizeunin

6、terruptiblepowersupply,whichhasbeenthetrendoftheaeronauticalpowersystem．ResearchonDC／DCconverterwithhigh-voltageinput，highpowerdensity，highefficiencyandhighreliabilityisofgreatsignificanceintheoryandpractice．LLCresonantconverterwithfixedfrequencycontrolhassimpl

7、ecircuitstructureandcanachieveZVSoftheprimaryswitchandZCSofrectifierdiodeunderwiderangeofinputandloadconditions．Itcanbeappliedtocircumstanceswhichhavenarrowinputvoltagerangeandrequiressimplecircuitstructure．Inthisthesis，-theoperationprincipleandthefeaturesofthe

8、LLCresonantconverterwithfixed—fi'equencycontrolarediscussedindetails．Italsoanalyzestheinputandoutputcharact嘶sticsofthe。converter,andgetthetheorybasistodesigntheconverter．A38