随着信息产业的迅速发展,为电力电子行业带来巨大的市场,同时也对电力电子变流器提出越来越高的要求:更高的效率和更高的功率密度。为了提高变流器的转换效率,研究人员在以下几个方向开展了大量的工作:1.寻求更好的电路拓扑;2.开发性能更优的器件;3.使用性能更好的无源元件。为了提高变流器功率密度,主要有两种途径:1.提高开关频率;2.采用无源元件集成技术。在现在的直流变流器中,开关频率已经被推的越来越高。当开关频率越来越高之后,原来在较低频率时可以忽略的一些电路寄生参数开始变得不能忽略,因此同样可以采用无源元件集成技术,通过选择合适的材料、设计合理的结构把一些难以消除的电路寄生参数利用起来,让它们去实现部分电路参数,从而减轻或者消除寄生参数在高频时对电路正常运行的影响。谐振变流器可以实现开关管软开关,因此适于高频运行,而且还可以把一些电路寄生参数(如变压器漏感等)利用起来。LLC谐振变流器作为谐振变流器的一种受到的关注尤为广泛。本文提出了一种LLC谐振变流器的电路参数设计方法,先通过工作区域的选择和希望的工作频率范围来确定变压器匝比n和串联谐振频率f_o,然后定义了与电路参数相关的参数k和Q,通过研究参数k、Q对变流器电压增益、开关频率范围和效率的影响来确定它们的选取原则,参数n、f_o、k、Q确定后即可通过计算得到对应的电路参数。在LLC谐振变流器设计完成之后,本文提出了采用多层集成绕组(MultipleLayer Foil)实现LLC谐振变流器中无源元件集成的方法。LLC谐振变流器谐振回路中的无源元件包括:串联谐振电感、谐振电容、并联电感和变压器。并联电感可以采用变压器的激磁电感集成。串联谐振电感与变压器集成有两种方法:利用变压器漏感集成和采用共用部分磁路方法集成。谐振电容与变压器的集成可以采用本文提出的多层集成绕组来实现。在本文应用中,与集成前相比,完全集成的结构可以把谐振回路中无源元件总体积减小36%。本文还提出一种新型的软开关多路输出直流.直流变流器,采用两个不对称半桥电路来调节两路输出,然后利用两个不对称半桥电路之间的相移来调节第三路输出。所有的输出都可以独立控制精确调节,所以三路输出电压都有很好的精度。所有的主开关管都可以实现零电压开通,所以变流器可以以较高效率工作于较高开关频率。