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随着全世界范围内对能源消耗及环境保护的日益重视,如何高效率地利用能源、电能已成为了当今的研究热点之一。风电、光伏等可再生能源具有清洁、可持续、发电方式灵活等优点,但其后级输出电压具有随机性和变化范围大的特点,因此,有必要研究宽输入电压的高效率DC/DC变换器。谐振变换器相对于PWM变换器具有开关频率高、开关损耗小、允许输入电压范围宽等优点,其中,LLC型谐振变换器性能优良,已为业界所关注。但是其工作模态复杂,给设计和控制带来困难。因此,需要进一步研究LLC谐振变换器的工作机理和控制策略。通常采用基波近似等效(Fundamental Harmonic Approximation,FHA)方法分析LLC谐振变换器的性能,通过将变压器两端电压、电流等效为正弦量,忽略高次谐波进行频域分析。该方法由于没有考虑LLC电路的不连续导通情况,存在较大误差。LLC采用变频控制(Frequency Modulation,FM)方法,通过改变开关频率调节电路的电压增益,该方法实现简单,但其在开关频率高于谐振频率时电路的工作效率下降明显。针对LLC谐振变换器现有分析方法和控制策略的局限性,本文采用时域分析法,研究零电压开关(Zero Voltage Switching,ZVS)和零电流开关(Zero Current Switching,ZCS)的具体实现过程,分析其复杂的工作模态。通过研究LLC谐振变换器的不连续导通特性,提出了一种基于不连续导通(Discontinuous Conduction Mode,DCM)分析的改进FHA电压增益分析方法,进行参数设计与优化。设计过程为顺序设计,不需要进行仿真试凑和迭代。通过分析传统变频控制引起效率下降的原因,研究了FM控制对ZCS的影响和PWM控制对ZVS的影响,获得PWM控制实现ZVS的临界占空比,提出了一种适用于LLC谐振变换器的FM+PWM的混合控制方法。在PSCAD仿真平台上建立了LLC仿真模型,搭建了一台300W的基于DSP控制的LLC谐振变换器样机。通过仿真和实验,验证了所设计的LLC谐振变换器能够在260V～420V的宽输入电压范围内满足电路电压增益要求,最高效率达96.17%,所提出基于DCM分析的改进FHA电压增益分析法比传统方法误差平均减小80.1%,所提出混合控制策略比传统方法工作效率最高提高0.76%。