南昌航空大学 周 镇

针对直流变压器现有电磁干扰性能差、磁元件和驱动电路设计复杂等问题，提出一种三电平组合式LLC拓扑，此拓扑具有电压等级高、功率密度高及驱动设计简单等特点，能很大程度上提高谐振变换器工作性能。本文首先对所提出的LLC谐振变换器的工作原理、电压增益和软开关操作进行了全面分析，同时提出了一种适用于三电平组合式LLC谐振变换器的设计方法，重点讨论了励磁电感的设计考虑。通过采用所提出的设计方法，可以实现初级开关的零电压开关(ZVS)操作和次级整流器的零电流开关(ZCS)操作。最后，搭建了一个500W的实验装置来验证理论分析。

随着电动汽车充电以及新能源发电等领域对高能量密度日益增长的需求，具有软开关功能和高频特性的谐振变换器引起了各国学者的关注。LLC谐振变换器以其高效率、零电压开关和高功率密度等特点受到广泛应用。然而，LLC谐振变换器在大电流应用场合时，较大的谐振电流对变换器极其不利，且整流侧二极管反向恢复将导致电压尖峰大等问题。

国内外学者就此问题展开了相关研究，以期改善LLC谐振变换器在大电流应用场合下的工作性能。有关文献中研究了一种使用全桥拓扑的结构，考察了拓扑的控制策略和零电压开关(ZVS)，可以减少电磁干扰污染，提高转换器的可靠性。有关文献分析了三电平半桥DC-DC变换器的性能，并提出改进控制策略用于缩小开关频率范围，然而低电压输入时的效率低，并且谐振元件的应力大。……