3变换器的参数最佳设计

应用MATLAB仿真软件，绘制出nM、VCmax、VCmax/nV0、nI1pk/I0 随归一化频率F、品质因素Q和电感比A的曲线如图4、图5、图6所示。

设LLC谐振变换器的输入电压变化范围为Vinmin～Vinmax输出电压V0恒定不变，最高工作频率为fmax,负载电流变化范围为，Iomin～Iomax，利用上述图形讨论LLC谐振变换器最佳参数设计方法。

1)A、Q、F的选择

从图6可知，不论Q如何变化，在F=1时，nM始终为1，设定输入电压最大时对应最高工作频率fmax, 此时nM=1。当输入电压最小时，为了保证输出电压不变，nMmax必须变为Vinmax/Vinmin，假设为2，在图6中找到nM=2对应的A=2，A=4，A=8时Qmax、Fmin值，然后在图4、图5中找到对应的nI1PK/I0、VCmax/V0。输入电压变化时设计参数变化见表1。

从表1可以看出，电感比A=4时，通过开关管的电流最小，随着A的增大，频率控制范围加大，但开关管的电流增加，谐振电容的峰值电压下降不明显。因此A选择在2-8之间为最佳，至于具体选择多少，根据谐振变换器的要求按照上述公式和设计方法找到最佳点，一般选择4或5。

2)n、L1、L2、Cr参数的计算

4 实验结果

为验证以上分析，制作了一台规格为Vin=200 V～400 V，V0=48 V，R0=11.5 Ωfmax=100 kHz的实验样机。主要参数如下：nMmax=2，A=4，Q=O.1，n=5，L1=46μH，Cr=0.055μF，L2=184μH。

改变输入电压，测量保持输出电压不变时各种输入电压下的最小控制频率fmin、谐振电路最大峰值电流ILpk和谐振电容最大峰值电压Vcmax，测量结果见表2。

5 结束语

分析了LLC谐振变换器工作在DCM状态的特性和参数最佳确定方法，给出了相关的实验结果，实验证明理论分析与实验结果完全一致，为LLC谐振变换器的准确设计提供 了一个简单方便的方法。