宽范围恒流输出谐振变换器研究

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1、中图分类号：TM461论文编号：102870315-S072学科分类号：080802硕士学位论文宽范围恒流输出谐振变换器研究研究生姓名张梦琪学科、专业电力系统及其自动化研究方向功率电子变换指导教师龚春英教授南京航空航天大学研究生院自动化学院二〇一五年一月NanjingUniversityofAeronauticsandAstronauticsTheGraduateSchoolCollegeofAutomaticResearchonWideOutputRangeResonantConverterwithConstan

2、tOutputCurrentAThesisinElectricalEngineeringbyZhangMengqiAdvisedbyProf.GongChunyingSubmittedinPartialFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreeofMasterofEngineeringJanuary,2015I恒流输出谐振变换器的研究承诺书本人声明所呈交的硕士学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表

3、或撰写过的研究成果，也不包含为获得南京航空航天大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。本人授权南京航空航天大学可以将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、汇编学位论文。（保密的学位论文在解密后适用本承诺书）作者签名：日期：II南京航空航天大学硕士学位论文摘要随着现代电力电子技术的发展，人们对电源的效率和功率密度提出了更高的要求，软开关技术是提升电源效率和功率密度的最有效方案。软开关变换器又可分为软开关PWM变换器和谐振软变换器。本文研究对象为谐振软开关变换器，

4、主要利用谐振回路中谐振电感、谐振电容等元件的谐振使得回路电压或电流周期性过零，为开关器件提供零电压或者零电流开关的条件。谐振变换器目前已得到国内外学者的广泛关注和研究。本文主要研究了谐振变换器中的LCC谐振变换器和LLC谐振变换器，分析了其增益特性及主要工作模态。针对宽范围恒流输出的应用场合设计了LCC谐振变换器和LLC谐振变换器的主要参数。对于LCC谐振变换器，重点研究了并联谐振电容Cp大小对轻载下变换器工作特性的影响；对于LLC谐振变换器，重点研究了LLC轻载下的增益失真的问题，并针对LLC谐振变换器的磁集成技

5、术做了简要的理论和仿真分析。本文完成了LCC谐振变换器，LLC谐振变换器和磁集成LLC谐振变换器三台样机。最终实验结果表明，相对于LCC谐振变换器，LLC谐振变换器在不同输出电压下，全负载范围内都有良好的特性，尤其在输出轻载的情况下，且工作频率范围相对LCC谐振变换器大大缩小。磁集成技术的应用使得LLC谐振变换器功率密度进一步提高。文章最后分别对LCC谐振变换器和LLC谐振变换器进行了详细的损耗分析和计算，理论计算结果与实际测得效率十分接近。关键词：LLC谐振变换器，LCC谐振变换器，磁集成，宽范围输出，软开关II

6、I恒流输出谐振变换器的研究ABSTRACTWiththedevelopmentofmodernpowerelectronicstechnology,peopleputforwardhigherrequesttothepowersupplyefficiencyandpowerdensity.Softswitchingtechniqueisthemosteffectivewayforimprovingthepowerefficiencyandpowerdensity.Intraditionalhardswitching

7、applications,theswitchingfrequency,whichisrestrictedbytheswitchingloss,isdifficulttoimprove.Comparedwiththetraditionalhardswitching,softswitchingtechnologycangreatlyreduceswitchingloss,improvetheoperatingfrequency,soastoimprovetheconverterefficiencyandpowerden

8、sity.SoftswitchingconvertercanbedividedintosoftswitchingPWMconverterandresonantsoftconverter.Theresonantsoftswitchingconverterutilizestheresonantinductance,resonantcapacitorinthere