电荷型控制llc谐振变换器研究

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1、国内图书分类号：TM46国际图书分类号：621．314西南交通大学硕士研究生学位论文密级：公开电萄型控圭堕LLg遭拯变拯器硒究年姓级三委二二级名一一一堡委渲申请学位级别一一．王堂亟±专业电力电王墨电左笾麴指导教师迕建壬塾援二零一四年五月ClassifiedIndex：TM46U．D．C：621．314SouthwestJiaotongUniversityMasterDegreeThesisCHARGEMODECONTROLFORLLCRESONANTCONVEIⅡERSGrade：201lCandida

2、te：XiujieHuaAcademicDegreeAppliedfor：MasterSpeciality：PowerElectronicsandElectricalDrivesSupervisor：Prof．JianpingXuMay．2014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

3、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d使用本授权书。(请在以上方框内打“√”)学位论文作者签名：军秀淫指导老师签名：日期：．功f扛．，．，≥柴印＼f日期：加肚j．，2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、本论文分析了LLC谐振变换器的工作原理，采用基波近似法对LLC谐振变换器进行了稳态特性分析，绘制了变换器的直流增益特性曲线，划分出了变换器的工作区域。分析了LLC谐振变换器的电压型控制策略，

4、并建立了电压型控制LLC谐振变换器的小信号模型。二、研究具有快速动态响应速度的LLC谐振变换器的控制策略，重点研究电荷型控制策略。详细介绍了电荷型控制策略的实现及工作原理，分析了电荷型控SJJLLC谐振变换器的工作原理，动态调节规律，并给出了关键参数的设计原则。三、设计电路参数，搭建电荷型控$1]LLC谐振变换器的实验平台，对理论分析进行了验证。搭建了电压型控制和电荷型控制LLC谐振变换器的实验平台，对两种控制策略的动态响应进行对比研究，实验结果验证了电荷型控制策略具有快速的动态响应：速度。本人郑重声明

5、：所呈交的学位论文，是在导师指导下独立进行研究工作所得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体己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。本人完全了解违反上述声明所引起的一切法律责任将由本人承担。学位论文作者签名：秣淮日期：2．or／／,．j．12西南交通大学硕士研究生学位论文第1页摘要高效率、高频率以及高功率密度已成为开关电源的发展趋势。传统PWM变换器的开关器件工作在硬开关状态，随着开关频率的提高，开关损耗急剧的增加，变换器的效率降

6、低，限制了开关频率的进一步提高，影响了功率密度的提高，谐振交换器可以较好的解决这个问题。LLC谐振变换器在宽输入范围和全负载范围内，能够实现原边开关管的零电压开通(ZeroVoltageSwitching，ZVS)和副边整流二极管的零电流关断(ZeroCurrentSwitching，ZCS)，有效的解决了开关频率提高时，开关损耗带来的难题，成为国内外的研究热点。电压型控制LLC谐振变换器采用单电压环控制，仅采样输出电压信号，动态响应速度较差。本文在电压型控制LLC谐振变换器基础上，研究具有快速动态响应

7、速度的LLC谐振变换器控制策略。通过采样电流信号构成双环控制的电流型控制策略和电荷型控制策略，得到电流型控制LLC谐振变换器和电荷型控制LLC谐振变换器。本文详细分析了电荷型控制LLC谐振变换器的控制策略实现及工作原理。详细分析了电荷型控制LLC谐振变换器的工作原理，动态调节规律，并给出了关键参数的设计原则。搭建了电荷型控制LLC谐振变换器的实验平台，实验结果验证了理论分析的可行性和正确性。电压型控制LLC谐振变换器和电荷型控制LLC谐振变换器的动态响应的实验结果验证了电荷型控制策略在动态响应速度方面的

8、优越性。关键词：LLC谐振变换器；电荷型控制策略；动态响应西南交通大学硕士研究生学位论文第1I页AbstractHighefficiency,highfrequencyandhighpowerdensityarethedevelopmenttrendinDC／DCconverterapplications．TraditionalPWMconverteroperatesinhard-switchedstate．Theswitchingloss