基于半桥LLC谐振变换器的电源适配器设计

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1、广东工业大学硕士学位论文（工学硕士）基于半桥LLC谐振变换器的电源适配器设计陈少浩二〇一八年五月分类号：学校代号：11845UDC：密级：学号：2111501141广东工业大学硕士学位论文（工学硕士）基于半桥LLC谐振变换器的电源适配器设计陈少浩指导教师姓名、职称：李扬教授专业或领域名称：仪器科学与技术学生所属学院：机电工程学院论文答辩日期：2018年5月29日ADissertationSubmittedtoGuangdongUniversityofTechnologyfortheDegreeofMaster（MasterofEngineeringScience

2、）Designofpoweradapterbasedonhalf-bridgeLLCresonantconverterCandidate:ChenShaohaoSupervisor:Prof.LiYangMay2018SchoolofElectromechanicalEngineeringGuangdongUniversityofTechnologyGuangzhou,Guangdong,P.R.China,510006摘要摘要当前，便携式、小型化、轻量化的笔记本电脑得到广泛应用，笔记本电脑的轻便化和性能的提升离不开其电源的优化设计，笔记本电脑主要还是使用外置电

3、源适配器，这是由于将电源模块集成到笔记本电脑里，会存在以下问题：1..AC/DC电源工作时发热，若集成到笔记本电脑里，会影响电脑整机的温升；2.开关电源产生的电磁传导与辐射干扰会影响其他电路的正常工作；3.工作能效不高的电源变换器需要使用体积较大的散热器，会制约笔记本电脑的轻便化设计。所以，开发高效率、低EMI干扰、低功耗、小体积的电源适配器，必然是笔记本电脑发展进程中的重要任务。目前，设计电源适配器主要的国际标准是IEC61000-3-2标准，以及美国“能源之星”外部电源2.0版本规范，前者是限制电子设备输入电流谐波分量的标准，后者是对电源变换器的空载、待机功

4、耗以及工作效率的规范。本文根据相关的国际标准以及电源适配器发展的需求，提出“APFC+DC/DC”两级式电源适配器的实现方案，前级电路实现有源功率因数校正（ActivePowerFactorCorrection，APFC），后级电路实现DC/DC变换。通过详述变换器的工作原理，并采用基波分析法对电路进行数学建模分析，以及利用MathCAD软件对影响变换器工作特性的参数进行仿真，得出变换器主要参数的影响与设计选择方法，设计制作了一款宽输入电压范围（90~264V）、输出19V/6.3A的120W电源适配器样品，并在各种工作条件下对样品进行了实验测试以及测试结果分析

5、。实验结果表明，本文设计的电源适配器样品实现了功率因数校正、软开关、空载跳跃周期模式、磁集成等技术，具有高功率因数、高工作效率、低空载功耗、动态响应好、输出稳压精度高、纹波小等多种优良性能指标。本文研究设计的电源适配器两级式实现方案，同样也适用于液晶电视电源、液晶显示屏内置电源或外置适配器、LED驱动电源、电动车充电器，以及中小功率消费电子产品的电源等多种应用场合。关键词：BoostPFC；电源适配器；LLC；半桥谐振变换器；软开关I广东工业大学硕士学位论文ABSTRACTAtpresent,theportable,compactandlightweightla

6、ptopsarewidelyused,theportablerealizationandperformanceimprovementofalaptopcannotdowithouttheoptimizationdesignofit’spowersupply,thelaptop'spowersupplymainlyusestheexternaladapterssofar,thisisduetotheproblemsofintegratingpowermoduleintoalaptopasfollows:1.AC/DCpowergeneratesheatwhenit

7、works,andifintegrateitintoalaptop,itwillaffectthetemperatureriseofthewholecomputer;2.Theelectromagnetictransmissionandradiationinterferencefromtheswitchingpowersupplywillaffectthenormalworkofothercircuits;3.Thepowerconverterwithlowenergyefficiencyneedstouselargerradiators,whichwillre

8、strictthepor