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随着新能源系统的快速发展,作为其中重要的储能环节,蓄电池的应用也越来越广泛,而老式的充电机不仅充电慢、体积庞大,甚至还会对蓄电池造成不可逆性损坏,严重影响蓄电池的使用寿命,所以研究高效率、体积小、智能化充电的开关电源模块变得意义重大。本文针对48V蓄电池组,在三相三线制电网条件下,设计一款最大输出电流100A,输出电压35V-62V的宽范围输出充电电源。电源采用两级式结构:前级采用VIENNA拓扑结构,利用VIENNA电路三电平结构特点,将开关管电压应力降为输出电压的一半,实现整流侧高压输出;后级采用两路半桥LLC电路交错并联的结构级联。LLC电路不需添加辅助网络就能实现零电压开通,可以极大提高开关管的工作频率,减小电源的体积。两级控制均使用TMS320F28035作为控制芯片来实现数字控制,中间使用隔离光耦实现信号传递。论文在详细分析了VIENNA电路及LLC电路的工作原理后,对主电路部分进行了参数设计及器件选型,确定了充电电源的控制方案,VIENNA电路采用SPWM调制,不仅能够实现电路的单位功率因数校正,而且算法简单,易于编程实现;LLC电路采用PFM+PWM的混合控制策略,拓宽了LLC电路的增益范围。利用MATLAB和PSIM仿真软件对VIENNA电路及LLC电路进行了仿真分析,验证了参数设计及控制策略的有效性。最后搭建了实验平台,制作了一台三相380V±20%输入、35~62V/100A输出的实验样机,并进行了测试。测试结果表明,电路的输入侧能够实现功率因数校正,半载以上时,PF>0.94,电流的THD<5%,后级LLC电路能够实现35V-62V的宽范围输出,且开关管在全范围内均可实现ZVS软开关。