分类号——
ＵＤＣ
密级
金亚
学校代码！Ｑ垒窆２
武滗理歹大薯
学
题
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论
文
目ＬＬＣ谐振变换器盟究与设盐
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研究生姓名
姓名
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申请学½级别塑±学科专业名称垫左垫王鱼垫之堡边
论文提交日期２Ｑ！曼生鱼月论文答辩日期２Ｑ！三生§旦
学½授予单½盛垫堡三盘堂学½授予日期２Ｑ！三生鱼月
答辩委员会主席
盘垡堑
评阅人
塞垡堑．．
陈静
２０ １
３年５月
独创性声明
本人声明，所呈交的论文是本人在导师指导下进行的研究工½及
取得的研究成果。½我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，
论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得
武汉理工大学或其他教育机构的学½或证书而½用过的材料。与我一
同工½的同志对本研究所做的任½贡献均已在论文中½了明确的说
明并表示了谢意。
。
签名：盏也日期：！：堡生三墨圣≈嚼
学½论文½用授权书
本人完全了解武汉理工大学有关保留、½用学½论文的规定，即
学校有权保留并向½家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，
允许论文被查阅和借阅。本人授权武汉理工大学可以将本学½论文的
全部内容编入有关数据库进行检索，可以采用½印、缩印或其他复制
手段保存或汇编本学½论文。同时授权经武汉理工大学认可的½家有
关机构或论文数据库½用或收½本学½论文，并向社会公众提供信息
服务。
（保密的论文在解密后应遵守此规定）
研究生½㈣：喜救导师½㈣劢１一细易铆硎
（注：此页内容装订在论文扉页）
摘要
提高开关变换器的开关频率½够显著减小电感、变压器及电容的½积，从
而有效地提高了变换器的功率密度。然而，随着开关频率的上升，开关器件的
开关损耗显著增加，从而导致变换器的效率降½。此外，高频整流二极管的反
向恢复问题严重½响开关变换器的效率，并且给ＥＭＣ设计带来了很大的麻烦。
由此可见，ＰＷＭ变换器已经很难适应开关变换器的高频化发展。
ＬＬＣ谐振变换器½够在全负½½范围内实现开关管的ＺＶＳ，有效降½了开关
损耗，提高了电源效率，变换器的开关频率也有了很大的提升，大大提高了功
率密度。同时，ＺＶＳ的实现消除了硬开关过程中开关管两端的电压振铃。另外，
ＬＬＣ谐振变换器½够实现整流二极管的ＺＣＳ，从而消除了二极管的反向恢复问
题，既提高了变换器的效率，也为ＥＭＣ设计带来了很大的½处。可见，ＬＬＣ
具有许多传统ＰＷＭ变换器所不具有的优势，因而在现代开关电源中得到了较
为广泛的½用。
½然，ＬＬＣ谐振变换器目前也存在一些不足，例如其控制方法过于复杂，
且过½½保护设计困难。此外，过大的励磁电流引起的开关管导通损耗也½响了
变换器的整½效率。因此，对ＬＬＣ变换器进行深入的分析，提出一套可靠的设
计方法是很有意义的。
本文详细讨论了ＬＬＣ谐振变换器的工½原理，对其在各个频率区域内的工
½波½分别½了深入的分析。在此基础上，利用基频分量法建立了ＬＬＣ谐振变
换器的ＦＨＡ等效电路模型，对其稳态特性进行了分析，给出了谐振元件参数的
完整设计方法，并通过Ｐ½½½½½½件对ＬＬＣ谐振变换器的增益曲线进行了仿真。
本文基于扩展描述½数法，对ＬＬＣ谐振变换器的小信号建模问题进行了详细的
分析，并推导出了ＬＬＣ谐振变换器的小信号状态空间模型。在此基础上，本文
利用Ｍ½½½½½仿真½件对ＬＬＣ谐振变换器在不同条件下的小信号模型进行了仿
真，并分析了ＬＬＣ谐振变换器的动态特性。根据变换器的动态特性，文中还对
ＬＬＣ谐振变换器的补偿器设计问题进行了分析，设计了补偿器的基本结构。最
后，本文设计了并制½了一台ＬＬＣ谐振变换器样机，并给出了实验的结果与波
½。
关键词：ＬＬＣ谐振变换器，ＺＶＳ，ＺＣＳ，基频分量法，小信号模型
Ａ½½½½½½½
Ｂ½ ½½½½½½½½½½ ½½½½½½½½½ ½½½½½½½½½，½½½
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