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随着汽车产业的不断发展,对于汽车电气化、自动化和智能化程度的要求不断提高,使车用发电机向着小体积、大功率和高效率的方向发展。永磁发电机具有结构简单、可靠性高、励磁效率高的特点,使得永磁发电机成为了新的发展趋势。但是,永磁体具有固定的励磁磁场,而发动机的转速和负载经常处于变化之中,对发电机输出电压的稳定控制带来了很大的困难,难以使永磁发电机的优良电磁性能得到充分的发挥,很大程度上限制了永磁发电机在汽车领域的发展。因此,研究车用永磁发电机的稳压技术具有十分重要的意义。本文以一种新型的3kW大功率永磁叠层发电机为研究对象,首先采用ANSYS软件进行永磁发电机模型和外电路模型的搭建,通过联合仿真得到变负载和变转速工况下的车用永磁发电机输出特性,为下面章节的研究奠定基础。基于车用永磁发电机的输出特性,结合高频电力电子变换技术,确定了两级拓扑结构,前级为PFC电路,后级为LLC谐振电路。前级Boost型APFC电路采用平均电流控制法,发电机侧的功率因数得到改善,并将输入电压初步稳定在400V左右,使用MATLAB/Simulink对APFC电路和传统的整流滤波电路进行了仿真对比分析,经验证所设计的APFC控制系统具有良好的控制性能,总谐波畸变率降低了约69%左右。根据FHA等效电路模型对后级LLC谐振电路的工作原理进行了分析,推导出了直流基波电压增益表达式,同时确定了变换器实现软开关的频率变化范围,为接下来LLC谐振变换器的参数设计提供了理论依据。本文通过对LLC谐振变换器的理论分析,采用MathCAD软件绘制出了变换器的直流电压增益曲线,基于增益曲线分析了谐振变换器的三个主要参数对变换器的影响,确定出了这三个主要参数的设计原则,并结合具体的指标对变换器的三个参数进行了设计,进而计算出了三个谐振元器件谐振电感、谐振电容和励磁电感的具体参数,最后,采用saber软件对LLC谐振变换器进行了仿真,在额定输入电压、最小输入电压和最大输入电压下均能够实现24V的稳压输出,电压纹波小,而且能够实现开关管的ZVS和副边整流二极管的ZCS,降低了变换器的高频损耗,验证了LLC谐振变换器参数设计的可行性。最后,本文根据设计参数进行稳压电路的硬件设计和制作。采用NCP1605芯片和NCP1396D芯片作为前级PFC电路和后级LLC谐振电路的控制芯片,设计了稳压硬件电路,并对稳压电路进行了样机设计和性能试验,样机能够实现宽转速范围和全负载范围内的24V稳压输出,保证了开关器件的软开关,谐振电流均实现了正弦波变化,提高输出电压的稳压精度,进一步验证了理论分析的正确性和稳压方案的可行性。