毕业设计电流源型LCL谐振式变换器的研究

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1、摘要摘要谐振变换器可通过谐振元件的谐振实现开关管的零电压开通或零电流关断，具有较高的效率。由于开关损耗小，变换器可工作在较高频率下，它的体积小，功率密度大。谐振变换器已在DC-DC变换器中得到了广泛应用，并在不断地发展之中。该毕业设计论文主要研究在一定条件下可实现输出恒流特性的LCL谐振变换器及其品质因数优化设计，最后设计出基本控制电路。阐述LCL谐振变换器工作于恒流源模式下的工作过程及其实现恒流特性的原理。仿真主电路波形，在一定频率下，电路能保持横流时负载可以变化的范围，为分析变换器工作于非谐振频率时的特性，给出不同品质因数下，

2、开关频率变化时，变换器的电流增益特性曲线及谐振电感电流有效值、电容电压有效值的关系曲线，并分析得到品质因数的选择对变换器的恒流特性及谐振元件电压电流应力的影响，提出基于品质因数的变换器优化设计方法。LCL谐振式变换器在品质因数等于多少时，工作状况较好。最后，通过对主电路的理解，设计出控制电路。关键词　LCL谐振；恒流源；品质因数；控制电路I燕山大学本科生毕业设计（论文）AbstractResonantconverteravailablethroughresonantelementofresonanceoftheswitchingp

3、ipeZVSorzerocurrentshowdown,relativelyefficient.Becauseswitchinglosses,convertertoworkathigherfrequencies,itssmallsize,powerdensity.ResonantconverterhasbeenintheDC-DCconverterextensively。ALCLresonantconverterbehavingasacurrentsourceincertainconditionanditsoptimization

4、designmethodwasinvestigatedinthispaper.Theworkingprocessofthistopologyasaconstantcurrentsourcewasanalyzedandtheprinciplewhythistopologycouldworkasaconstantcurrentpower-supplywaspresented.Toinvestigatetheconverterperformancewhentheconverterdoesnotworkunderresonantfrequ

5、ency,theconvertercurrentgainsversusswitchingfrequencyunderdifferentqualityfactorswerepresented,andtherelationsbetweenresonantinductorcurrentsorresonantcapacitorvoltagewithswitchingfrequencyunderdifferentqualityfactorswerepresented.Theinfluencesofqualityfactoronconstan

6、t-currentcharacteristicandcurrentorvoltagestressoftheresonantcomponentswereanalyzed.Thentheoptimizationdesignmethodoftheconverterbasedonqualityfactorwasproposed.LCLresonantconverterinqualityfactorisequaltothenumber,thebetterworkingconditions.Finally,throughtheundersta

7、ndingoftheprimarycircuittomakethecontrolcircuit.Keywords　LCLresonant,constantcurrentsource,qualityfactor,controlcircuitI目录目录摘要IAbstractII第1章绪论11.1课题背景11.1.1国外谐振式变换器研究的情况11.1.2国内谐振式变换器研究的情况21.1.3谐振式变换器的发展概况21.2选题的依据和意义41.3课题研究的目的和研究的内容5第2章LCL谐振式变换器主电路分析72.1LCL变换器的工作过程与

8、工作原理72.1.1LCL变换器的系统框图72.1.2LCL变换器的工作过程72.1.3LCL变换器的工作原理及其数学公式推导92.2作为恒流源使用时的参数设计过程132.2.1参数设计公式的推导132.2.2参数计算152.3主电路的工作过程仿真