《二 并联谐振变换器的研究》.pdf

并联谐振变换器的研究 电机专业 研究生 刘彦丁 指导教师 李兴源 本论文集中讨论了井联谐振变换器(PRC)的基本原理与应用设计，在分析基本原理时， 应用状态平面分析法讨论了该类变换器的拓朴模式，运行摸式、开关特点与运行特征.对该 类变换器在实际应用中采取的三种主要运行模式的特点作了分析与比较.在讨论变换器的应 用与设计时，本文提出了一种基波近似的交流分析方法、推导了变换器的电压传递函数 作 出了输出电压的频率特性曲线，分析了变换器在不同运行模式下的稳态特性 运用该方法得 到的结果，用于工程设计和计算时，简单、直观且方便。论文第二阶段给出了一个实用谐振 开关稳压电源的设计实例、仿真和实验结果. 现有的开关电源和逆变装置广泛采用PWM变换技术，但PWM变换器所固有的开关损耗 大，器件开关应力强，电磁干扰和射频干扰强的缺点限制了它的应用范围，难以满足计算机 和宇航等领域对开关电源提出的离效率，高功率密度(50一86W八碑，小型化的要求.RO 年代迅速发展起来的谐振变流技术为降低器件开关损耗，大幅度提高开关频率、效率、缩小 装置体积找到了有效的解决办法.但是由于谐振开关电源在可靠性和控制上仍存在一些技术 问题，所以谐振型开关电a-直难以走向市场 ‘国内外关于谐振型开关电源也鲜有详细和完 善的资料. 并联谐振变换器是一种发展较早，应用较广泛的谐振变换器拓朴，它在一个开关周期 内，由于开关状态不同，可能出现多种拓朴模式，给分析工作带来困难.状态平面分析法通 过分析每个拓朴模式的状态轨迹，并构成完整的稳态轨线，可以比较透彻地分析变换器的工 作原理，但它所导出的公式和图表不够直观，不便于工程设计，因此本文在应用状态平面分 析法分析其基本原理的基础上，提出了一种基波近似的交流分析方法，分析了变换器的稳态 特性，并由此导出了几个比较直观、简明的公式，用于指导变换器的设计 应用电源的设计与开发一方面是对理论分析的验证，另一方面也是谐振开关电舔开发工 作的一次尝试，是本研究的一项重要工作.在理论分析基础上文中讨论了一个27.6V,100W 的谐振开关稳压电源的设计，设计中运用了基波近似交流分析方法得出的结论，拟定了电路 设计的步骤，讨论了电路参数的选择，数字仿真和实醚摊青果表明电路达到设计的预期要求 研究中采用的方法和电路设计的思想对同类变换器的设计具有借鉴价值，井可推广用于申联 谐振变换器的分析与设计.t 关键词:并联谐振变换器状态平面分析法 基彼近幸流分析法谐振开关电MR ABSTRACT Thisresearchisdevotedtotheoreticalanalysisandpracticaldesignoftheparallelresonant convex.er.Foranalyzingitsfundamentalprinciples,graphicalstate-planetechnique。adoptedto dsicussthetopologicalmode,operatingmode.switchingfeaturesandperformancecharacteristicsof theconverterThree~ operatingmodesinuse。 analyzedandcomparedwithemphns.For discussingthedesignaspectoftheconverter,amethodofaccircuitanalysiswithfundamental approximation”proposedtodeterminethevoltagetransferfmmction,plotthevoltage-rfequency characteristiccurves.Thesteady-statebehavi。二。ftheconverterundervariousmodesarealso discussedbvthismeans.Theequationsanddiargamsdevelopedutilizingthistechnique， succnict andeasytounderstand,andcanbeappliedtopracticaldesingconvienently.Thisworkalsoinc