高效率电源是开关电源的发展趋势,谐振软开关是提高开关电源效率的常用设计手段。为了研制一台3KW高效(满载95％以上)通信电源,论文采用谐振软开关变换器来实现功能。传统的谐振变换器一般均采用频率调制方式,从而使变换器应用受到一些限制,如允许输入的电压范围宽度较窄,软开关实现受负载大小影响等。 本论文采用新型谐振推挽变换技术,结合恒定脉宽调制方式,克服了传统谐振软开关的缺点。为了满足性能要求,电路采用Buck电流馈电的两级电路,前级Buck和后级谐振推挽电路,从而减小开关管应力,简化控制,降低成本。后级推挽采用交错并联,提高传送功率和变换器效率。 本文首先介绍了谐振变换器背景与种类、基本推挽电路及各种谐振推挽电路的工作原理及基本关系。重点分析了传统电压馈电、Buck电压馈电以及Buck电流馈电各种电路的基本原理和优缺点。同时介绍了同步整流概念和基本原理,并对新型的谐振推挽电路进行了原理分析,讨论了软开关实现条件的选择、两级电路及交错并联推挽。 然后,论文在比较两种不同Buck拓扑基础上,采用simetrix仿真软件对电路进行仿真,重点仿真分析了电路的软开关特性。通过比较,说明电路软开关的实现条件。 其次,本文对电路参数进行了设计,重点是磁性元件的设计。在介绍了控制和驱动芯片基础上,提出了整个电路的控制思路。对控制电路参数进行了设计,并利用试验验证了控制电路的可行性。 最后,本论文为了验证所提出的电路拓扑的优越性进行了试验研究,试制了Buck馈电交错并联推挽谐振变换器电源装置。通过对所采集试验波形的分析,说明了新拓扑的可行性。利用试验所得的效率参数绘制了效率曲线,且对电路进行了简要的损耗分析。并通过分析相应bode图特性,进行负载突变实验,验证了变换器良好的动态响应性能。