基于LLC谐振式高效率通信电源的设计与研究

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1、工程硕士学位论文基于LLC谐振式高效率通信电源的设计与研究王晓丽哈尔滨理工大学2018年3月国内图书分类号：TM464工程硕士学位论文基于LLC谐振式高效率通信电源的设计与研究硕士研究生：王晓丽导师：王旭东申请学位级别：工程硕士学科、专业：电气工程所在单位：电气与电子工程学院答辩日期：2018年3月授予学位单位：哈尔滨理工大学ClassifiedIndex：TM464DissertationfortheMasterDegreeinEngineeringDesignandResearchofResonantEfficiencyCommunicatio

2、nPowerSupplyBasedonLLCCandidate：WangXiaoliSupervisor：WangXudongAcademicDegreeAppliedfor：MasterofEngineeringSpeciality：PowerElectronicsandPowerDrivesDateofOralExamination：March,2018University：HarbinUniversityofScienceandTechnology哈尔滨理工大学硕士学位论文原创性声明本人郑重声明：此处所提交的硕士学位论文《基于LLC谐振式高效

3、率通信电源的设计与研究》，是本人在导师指导下，在哈尔滨理工大学攻读硕士学位期间独立进行研究工作所取得的成果。据本人所知，论文中除已注明部分外不包含他人已发表或撰写过的研究成果。对本文研究工作做出贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式注明。本声明的法律结果将完全由本人承担。作者签名：日期：年月日哈尔滨理工大学硕士学位论文使用授权书《基于LLC谐振式高效率通信电源的设计与研究》系本人在哈尔滨理工大学攻读硕士学位期间在导师指导下完成的硕士学位论文。本论文的研究成果归哈尔滨理工大学所有，本论文的研究内容不得以其它单位的名义发表。本人完全了解哈尔滨理工大学关

4、于保存、使用学位论文的规定，同意学校保留并向有关部门提交论文和电子版本，允许论文被查阅和借阅。本人授权哈尔滨理工大学可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文，可以公布论文的全部或部分内容。本学位论文属于保密，在年解密后适用授权书。不保密。（请在以上相应方框内打√）作者签名：日期：年月日导师签名：日期：年月日基于LLC谐振式高效率通信电源的设计与研究摘要随着时代的进步，推动了通信系统的高速发展，通信行业跟人们的生活息息相关。通信电源是通信系统中非常关键的组成部分，其重要性日益凸显，因此研究通信设备的通信电源具有重要的工程价值和实际意义，近年来通信电源

5、开始向高频化、模块化、智能化方向发展以满足通讯系统的要求。本文设计的通信电源采用两级式电路结构，前级APFC和后级的DC/DC变换器。该电源前级为Boost电路，后级选用half-LLC谐振变换器。首先，分析了boost电路在CCM模式下的具体工作状态。然后根据设计要求，对前级拓扑的主电路以及控制电路进行设计。给出了boost电路控制芯片PIC16F1938的外围电路设计和软件设计流程图。其次，针对通讯电源后级DC/DC变换器，介绍变换器的拓扑结构，分析了其在不同频率下的工作状态，采用基波分析法建立了half-LLC谐振变换器的等效模型，并根据简化

6、模型计算出了输出电压的增益函数。利用Mathcad软件绘制出谐振变换器在不同电感系数和品质因数下的电压增益曲线，分析了变换器的空载特性和短路特性。根据设计指标对half-LLC谐振变换器的参数进行设计，采用芯片TMS320F28035作为数字控制器，并设计芯片外围电路如隔离驱动电路和输出电压采样反馈电路。最后，利用Saber软件搭建仿真模型，对PFC电路的在不同输入电压下的输入电压电流，不同负载下输出电压、输出纹波电压进行仿真，对half-LLC谐振变换器的开关管能否在全负载范围内实现ZVS和不同频率下谐振腔电流、不同输入电压下的整流二极管电压电流

7、进行仿真验证。搭建实验平台，开发了一款功率为500W的样机，该样机交流电压输入范围为AC90V~AC264V,输出直流电压48V。对样机进行相关波形测试并对实验波形进行了分析，验证了设计的正确性和实用性。关键词通信电源；高效率；APFC；半桥LLC谐振变换器-I-DesignandResearchofResonantEfficiencyCommunicationPowerSupplyBasedonLLCAbstractWiththeprogressofthetimes,therapiddevelopmentofthecommunicationsys

8、tem,communicationandpeople'slivesarecloselylinked.Communicati