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在直流-直流(Direct Current-Direct Current,DC-DC)功率变换设计及研制过程中,为了提高DC-DC变换器功率密度、效率、增大输入电压范围和降低开关损耗,LLC(谐振槽元件为两个电感“L”和一个电容“C”)谐振变换器成为研究重点。为了进一步提高变换器效率,由LLC谐振变换器衍生出LCLC(谐振槽元件为两个电感“L”和两个电容“C”)谐振变换器,但LCLC谐振变换器存在元件数增多、设计复杂、参数难于选取等问题,需要进行折中和优化。本文的主要研究工作如下:首先,本文从LCLC谐振变换器工作原理着手,分析了变换器在不同工作频率下的主电路工作模态。其次,本文采用基波分析(Fundamental Harmonic Approximation,FHA)法对LCLC谐振变换器在不同负载时的波特曲线进行分析,通过研究变换器在实现零电压开通(Zero Voltage Switch,ZVS)时主电路元件参数之间的关系,提出了应用于本文LCLC谐振变换器的k-Q分析法。该方法可为设计LCLC谐振变换器的参数提供依据,同时为同类变换器的参数选取提供参考。再次,采用扩展函数描述(Extended Describing Function,EDF)法建立LCLC谐振变换器小信号模型。建立小信号模型之前需先建立大信号模型,在对静态工作点的大信号模型方程组线性化时,分别用两种方法处理,最终推导所得的小信号模型近似一致。然后,使用PSIM和Matlab软件验证小信号模型的准确性。此外,求得LCLC谐振变换器从控制到输出的传递函数为一个复杂的高阶传递函数,通过降阶处理并设计了基于TL431的单电压环补偿器,仿真分析可得补偿后的变换器系统满足设计要求。最后,搭建了LCLC变换器实验样机,样机的输出电压是42V,输出电流是9A,功率是378W。通过对实验样机的测试波形分析可知,样机在满载、半载条件下,初级侧开关管可实现ZVS和次级侧二极管实现零电流关断(Zero Current Switch,ZCS),最高效率可达93%。