双向全桥LLC谐振变换器的性能优化与设计方案研究.docx

双向全桥LLC谐振变换器的性能优化与设计方案研究

目录

内容概要．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．4

1.1研究背景与意义．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．6

1.2LLC谐振变换器发展现状．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．7

1.3LLC谐振变换器关键技术概述．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．8

1.4本文研究内容及目标．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．10

LLC谐振变换器基本原理．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．10

2.1工作原理分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．12

2.2主电路拓扑结构．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．14

2.3谐振过程分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．15

2.4稳态工作点分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．15

LLC谐振变换器性能影响因素分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．17

3.1谐振参数影响．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．18

3.1.1谐振电感影响．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．20

3.1.2谐振电容影响．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．23

3.1.3耦合系数影响．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．24

3.2开关管参数影响．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．25

3.2.1开关频率影响．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．26

3.2.2开关管损耗影响．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．27

3.3负载特性影响．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．28

3.3.1负载范围影响．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．31

3.3.2负载类型影响．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．33

LLC谐振变换器性能优化策略．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．34

4.1谐振参数优化．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．36

4.1.1电感参数优化．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．36

4.1.2电容参数优化．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．38

4.1.3耦合系数优化．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．40

4.2开关管及驱动电路优化．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．41

4.2.1开关频率优化．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．42

4.2.2开关管选择．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．43

4.2.3驱动电路设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．45

4.3负载适应性优化．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．46

4.3.1扩展负载范围．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．49

4.3.2提高负载适应能力．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．50

LLC谐振变换器设计方案．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．51

5.1整体方案设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．52

5.2主电路设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．54

5.2.1元器件选择．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．