CLL谐振变换器的分析与设计Analysis and design of CLL resonant converter.pdf

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1、－ＴＥＲＤＩ—＿Ｔ－暴论翅目：ＣＬＬ谐振变换器的分贿设国内图书分类号：ＴＭ４６密级：公开国际图书分类号：６２１．３１４西南交通大学硕士研究生学位论文ＣＬＬ谐振变换器的分析与设计年级二零一二级姓名吴建雪申请学位级别硕士专业电气工程指导教师许建平教授二零一五年五月ＣｌａｓｓｉｆｉｅｄＩｎｄｅｘ：ＴＭ４６Ｕ．Ｄ．Ｃ：６２１．３１４ＳｏｕｔｈｗｅｓｔＪｉａｏｔｏｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙＭａｓｔｅｒＤｅｒｅｅＴｈｅｓｉｓｇＡＮＡＬＹＳＩＳＡＮＤＤＥＳＩＧ

2、ＮＯＦＣＬＬＲＥＳＯＮＡＮＴＣＯＮＶＥＲＴＥＲＳＧｒａｄｅ：２０１２Ｃａｎｄｉｄａｔｅ：ＪｉａｎｘｕｅＷｕＡｃａｄｅｍｉｃＤｅｇｒｅｅＡｐｐｌｉｅｄｆｏｒ：ＭａｓｔｅｒＳｐｅｃｉａｌｉｔｙ：ＥｌｅｃｔｒｉｃＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＳｕｐｅｒｖｉｓｏｒ：Ｐｒｏｆ．ＪｉａｎｉｎｇＸｕｐＭａ２０１５ｙ，西南交通大学学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权西南

3、交通大学可以将本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、缩印或扫描等复印手段保存和汇编本学位论文。本学位论文属于１．保密口，在年解密后适用本授权书；２．不保密使用本授权书。“’（请在以上方框内打ｒ、学位论文作者签名：指导老师签名：今＾，＂０＜日期：年ｆ月ｋＴ日日期：＞年１月冗日西南交通大学硕士学位论文主要工作（贡献）声明本人在学位论文中所做的主要工作或贡献如下：一、概述了串联谐振变换器、并联谐振变换器和串并联谐振变换器和ＬＬＣ谐振，指出了它们存在环流损耗大、轻载效率低和设计复杂等问题变换

4、器的优缺点。介绍了、ＣＬＬ谐振变换器的特性，指出了ＣＬＬ谐振变换器环流损耗低轻载效率高和设计简单等特点。二、简要分析了ＣＬＬ谐振变换器的工作模态和直流增益特性。分析结果表明ＣＬＬ谐振变换器和ＬＬＣ谐振变换器相似，，均能在宽输入和全负载范围内使开关管ＺＶＳ导通和整流二极管ＺＣＳ关断。采用基波分析法，对ＣＬＬ谐振变换器的谐振网络电流和谐振电容电压应力进行了分析，采用特征阻抗分析法对ＣＬＬ谐振变换器的软开关条件进行了分析。分析结果表明，变换器的软幵关条件、谐振网络电流和谐振电容电压应力一一都只与谐振电感比、品质因数和归化频率

5、有关。在分析结果的基础上，提出了种ＣＬＬ谐振变换器的优化设计策略。三、详细分析了ＣＬＬ谐振变换器和ＬＬＣ谐振变换器的直流增益特性、软开关实现条件，同吋采用特征阻抗分析方法给出了、谐振网络电流有效值和谐振电容电压应力实现软开关的限制条件。分析结果表明，ＣＬＬ谐振变换器除保留ＬＬＣ谐振变换器软开关特性的优点之外，，同时减小了流过开关管电流有效值从而减小了幵关管的开通损，，提耗，幵关管的关断电流也随之减小降低了开关管关断损耗高了变换器的效率。四、对ＣＬＬ谐振变换器关键器件的选取进行了详细设计，并搭建了ＣＬＬ谐振变换。器的实验平台

6、，验证了ＣＬＬ谐振变换器的工作原理和工作特性实验结果表明：ＣＬＬ谐振变换器能在宽输入和全负载范围内，使开关管ＺＶＳ导通和整流二极管ＺＣＳ关断，。开关损耗低，轻载效率高：所呈交的学位论文本人郑重声明，是在导师指导下独立进行研究工作所得的成果，本论文不包。除文中已经注明引用的内容外含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果，。。对本文的研究做出贡献的个人和集体均已在文中作了明确说明一切法律责任将由本人承担本人完全了解违反上述声明所引起的。学位论文作者签名：：Ｔ７＾日期：年月西南交通大学硕士研究生学位论文第Ｉ页摘

7、要开关电源逐渐向高频化、小型化、高功率密度等方向发展，谐振变换器具有高幵、。关频率软开关特性等优点，越来越受到国内外研究者和工业界的关注在宽输入电压和全负载范围内，ＬＬＣ谐振变换器实现了开关管的零电压导通ＺｅｒｏＶｏｌｔａｅ（ｇＳｗｉｔｃｈｉｎＺＶＳ二极ｅｒｏＣｕｒｒｅｎｔＳｗｉｔｃｈｉｎＺＣＳ，ｇ，）和整流管的零电流关断（Ｚｇ，）减小了开关管的开关损耗，消除了二极管的反向恢复损耗，得到广泛关注。然而，在轻载工作时，较低的励磁电感将导致高环流损耗，降低了谐振变换器的轻载效率。ＣＬＬ谐振变换器的谐振元件不再依赖于变压器

8、的励磁电感，简化了变压器的设计，在保留ＬＬＣ谐振变换器优点的同时，其谐振网络