半桥LLC谐振DC-DC变换器参数设计及优化(2)
路的工作频率。然而，由于开关频率在上升的同时，开关器件的损耗也增加， 电
磁干扰也增加了，这样就大大降低了转换器的效率[1]
。软开关过程中电压电流及
功率波形如图1.1 所示。从上图中可以看出， 开关的开通和关断过程中， 电流电压波形始终没有重叠，
从而大大减小了开关过程中产生的损耗，提高了变换器的工作效率。
而传统的PWM 变换器属于硬开关，在开关的开通和关断过程中，电压、电流
均不为零，波形发生重叠（如图1.2 所示） ，在开关过程中产生了大量损耗，大
大降低了变化器的工作效率。 半桥 LLC 谐振变换器能在全负载范围内实现开关管
的零电压开通，大大减小了开关损耗，提高变换器工作效率，满足电力电子装置
高频化的要求[22]LLC谐振变换器与传统的 PWM谐振变换器以及传统的串联谐振变换器相比
具有多方面的优势，我国开始对其进行重点研究，但 LLC 谐振存在三个谐振参数
的计算设计以及电路分析复杂性高， 使得变换器的设计方面在业界仍没有一个行
之有效的方案，在实际应用中仍需要根据实际情况对参数进行微调[11]。
本文将对LLC 谐振变换器参数设计的问题提出一种优化设计方案， 会对开关
电源的日后发展以及推广产生积极意义[12]。
1.2 DC/DC谐振变换器
谐振变化器主要由开关网络和谐振网络组成，谐振LC 电路中电流或电压出
现周期性过零点，为开关管实现软开关提供了可能，从而减小开关损耗。谐振变
换器通常可以分为三种基本类型：串联谐振变换(Series Resonant
Converter,SRC)、并联谐振变换器(Parallel Resonant Converter,PRC)、串并
联谐振变换器(Series Parallel Resonant Converter,SPRC).下面将分别对这三
种谐振变换器的拓扑结构进行说明以及其存在的不足。
1.2.1 串联谐振变换器
半桥串联谐振变换器的电路拓扑如图1.3 所示，开关管 S1和 S2为组成电路
的开关网络，谐振电容Cr、谐振电感Lr串联组成变换器的谐振网络。串联谐振变换器缺点为只有在开关频率高于谐振频率的时候才能得以实现
开关管的零电压关断，无法实现全工作范围内的开关管的零电压关断。当变换器
工作于轻载时，电路的开关频率很高[2]。
1.2.2 并联谐振变换器
半桥串联谐振变换器的电路拓扑如图1.4 所示，谐振电容 Cr与谐振电感 Lr
串联、负载与谐振电容C 并联组成变换器的谐振网络。与串联谐振转换器一样， 只有并联谐振变换器的开关频率高于谐振频率时以
实现零电压开关管。缺点为谐振电感体积较大，不但增大了变换器的体积，而且
增大了损耗[3][4]。
1.2.3 串并联谐振变换器
半桥串并联谐振变换器的电路拓扑如图1.5 所示，谐振电容 Cr与谐振电感
Lr串联,负载与谐振电容Cm并联共同构成谐振网络。
上一篇：新型控制直流变换器的分析与设计
下一篇：OpenCV宿舍防盗监控软件开发