LLC谐振变换器的谐振模式原理及最大增益分析.pdf

第1期 华东师范大学学报(自然科学版） No.1 2015 年 1月 JournalofEastChinaNormalUniversity(NaturalScience) Jan.2015 文章编号：1000-5641(2015)01-0203-09 LLC谐振变换器的谐振模式原理及最大増益分析 张澧生 (湖南机电职业技术学院电气工程系，长沙410151) 摘要：LLC谐振变换器具有高效率功率变换和宽范围输入电压适应性的突出优势，但是关于变 换器最大增益的研究还存在明显不足.为此，以LLC谐振变换器的最大增益为研究对象，根据 串并联谐振的进行过程对变换器的谐振模式进行了划分，即变换器可分为欠谐振、完全谐振和 过谐振3种谐振模式.当变换器工作在完全谐振模式时，变换器增益达到最大值，对应的开关 频率称为临界频率.最后，通过建立变换器状态方程推导得到最大增益和临界频率的时域表达 式，并结合仿真和实验验证了理论分析的准确性. 关键词：LLC谐振变换器；谐振模式；临界频率；最大增益 中图分类号：TM46 文献标识码：A DOI: 10.3969/j.issn.l000-5641.2015.01.025 ResonantmodesandpeakgainanalysisofLLC resonantconverter ZHANG Li-sheng (DepartmentofElectricalEngineering,HunanMechanicaland ElectricalPolytechnic,Changsha々10151，China) Abstract:LLC resonantconverter hasoutstandingadvantagesin highpowerconversion efficiency and widerange adaptabilityinput voltage,ofbut research onthegainpeak is clearlyinsufficient.Therefore,the peak gain ofresonantLLC converter is studied. Accordingtothe operationofprocesstheseries-parallel resonance,theconvertercan be dividedinto threeresonant modes:inadequateresonant mode,complete resonantmode and overresonant Whenmode.the converter operatesin complete resonantit reachesits maximumvalue,andthecorrespondingswitching frequencyis namedcritical frequency.Finally,derivationtime-domainof expressiontheofpeakgain andthecritical frequencyiscompletedthroughtheestablishmentoftheconverterstateequations,andthe accuracyoftheoreticalanalysisis verifiedthroughsimulationexperiment.and Key words:LLCresonantconverter;resonantmodes;criticalfrequency; peakgain 0引言 伴随着电力电子功率变换技术的不断发展,高功率密度成为幵关电源发展的主要制约 因素之一[Wj.为了实现高功率密度的目标，幵关电源需要工作在更高的开关频率和更高的 收稿日期：2014-04 基金项目：湖南省科技计划资助项目(2013FJ6041);湖南省教育厅资助科研项目�12C1066) 作者